[백준] 17142 연구소 3

문제

인체에 치명적인 바이러스를 연구하던 연구소에 승원이가 침입했고, 바이러스를 유출하려고 한다. 바이러스는 활성 상태와 비활성 상태가 있다. 가장 처음에 모든 바이러스는 비활성 상태이고, 활성 상태인 바이러스는 상하좌우로 인접한 모든 빈 칸으로 동시에 복제되며, 1초가 걸린다. 승원이는 연구소의 바이러스 M개를 활성 상태로 변경하려고 한다.

연구소는 크기가 N×N인 정사각형으로 나타낼 수 있으며, 정사각형은 1×1 크기의 정사각형으로 나누어져 있다. 연구소는 빈 칸, 벽, 바이러스로 이루어져 있으며, 벽은 칸 하나를 가득 차지한다. 활성 바이러스가 비활성 바이러스가 있는 칸으로 가면 비활성 바이러스가 활성으로 변한다.

예를 들어, 아래와 같이 연구소가 생긴 경우를 살펴보자. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스의 위치이다.

2 0 0 0 1 1 0
0 0 1 0 1 2 0
0 1 1 0 1 0 0
0 1 0 0 0 0 0
0 0 0 2 0 1 1
0 1 0 0 0 0 0
2 1 0 0 0 0 2

M = 3이고, 바이러스를 아래와 같이 활성 상태로 변경한 경우 6초면 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다. 벽은 -, 비활성 바이러스는 *, 활성 바이러스는 0, 빈 칸은 바이러스가 퍼지는 시간으로 표시했다.

* 6 5 4 - - 2
5 6 - 3 - 0 1
4 - - 2 - 1 2
3 - 2 1 2 2 3
2 2 1 0 1 - -
1 - 2 1 2 3 4
0 - 3 2 3 4 *

시간이 최소가 되는 방법은 아래와 같고, 4초만에 모든 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 있다.

0 1 2 3 - - 2
1 2 - 3 - 0 1
2 - - 2 - 1 2
3 - 2 1 2 2 3
3 2 1 0 1 - -
4 - 2 1 2 3 4
* - 3 2 3 4 *

연구소의 상태가 주어졌을 때, 모든 빈 칸에 바이러스를 퍼뜨리는 최소 시간을 구해보자.

입력

첫째 줄에 연구소의 크기 N(4 ≤ N ≤ 50), 놓을 수 있는 바이러스의 개수 M(1 ≤ M ≤ 10)이 주어진다.

둘째 줄부터 N개의 줄에 연구소의 상태가 주어진다. 0은 빈 칸, 1은 벽, 2는 바이러스를 놓을 수 있는 위치이다. 2의 개수는 M보다 크거나 같고, 10보다 작거나 같은 자연수이다.

출력

연구소의 모든 빈 칸에 바이러스가 있게 되는 최소 시간을 출력한다. 바이러스를 어떻게 놓아도 모든 빈 칸에 바이러스를 퍼뜨릴 수 없는 경우에는 -1을 출력한다.

 

 

브루트포스로, 모든 경우에 대해서 BFS를 수행하면서 걸리는 시간의 최단시간을 구해야 합니다.

이때 주의할 점으로는 ,비활성바이러스가 가득 차있는 상태에서 BFS가 종료된다면, 시간은 0이 된다는 점입니다.

따라서 이를 주의해서 BFS를 작성해야합니ㅏㄷ.

 

브루트포스를 사용하는데 next_permutation을 사용했습니다.

#include<bits/stdc++.h>
#define FAST ios_base::sync_with_stdio(false);cin.tie(NULL)
#define mset(v) memset(v,0,sizeof(v));
#define rep(i,a) for(int i=0;i<a;++i)
#define REP(i,a) for(int i=1;i<=a;++i)

using namespace std;

typedef long long ll;
typedef pair<int, int> pi;
typedef tuple<int, int, int>ti;
typedef vector<int> vi;
typedef vector<vector<int>> vvi;
int dy[] = { -1,0,1,0 }, dx[] = { 0,1,0,-1 };
int N, M, mp[50][50], act[10], v[50][50], ans = INT_MAX;
vector<pi> vir;
int main() {
	FAST;
	cin >> N >> M;
	rep(i, N)rep(j, N) {
		cin >> mp[i][j];
		if (mp[i][j] == 2)
			vir.push_back({ i,j });
	}
	for (int i = vir.size() - M; i < vir.size(); i++)act[i] = 1;
	do {
		queue<pi>q;
		mset(v);
		int temp = 0;
		rep(i, vir.size()) {
			auto [y, x] = vir[i];
			
			if (act[i]) {
				v[y][x] = 1;
				q.push(vir[i]);
			}
			else
				v[y][x] = -1;
		}
		while (!q.empty()) {
			auto [y, x] = q.front(); q.pop();
			rep(i, 4) {
				int ny = y + dy[i];
				int nx = x + dx[i];
				if (ny >= 0 && ny < N && nx >= 0 && nx < N && mp[ny][nx] != 1 && (!v[ny][nx] || v[ny][nx]==-1)) {
					if (v[ny][nx] == -1) {
						v[ny][nx] = v[y][x] + 1;
						q.push({ ny,nx });
					}
					else {
						v[ny][nx] = v[y][x] + 1;
						temp = max(temp, v[ny][nx]);
						q.push({ ny,nx });
					}

				}
			}
		}
		bool flag = true;
		rep(i, vir.size()) {
			auto [y, x] = vir[i];
		}
		rep(i, N)
			rep(j, N) {
			if (mp[i][j] != 1 && !v[i][j])flag = false;
		}
		if (flag)ans = min(ans, temp);
	} while (next_permutation(act, act + vir.size()));
	if (ans == INT_MAX)cout << -1;
	else if (ans == 0)cout << 0;
	else cout << ans-1;
}