백준 17142번 : 연구소 3 (c++)

https://www.acmicpc.net/problem/17142

17142번: 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.

예제
7 3
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

예제 출력 
4

확인사항

비활서화된 바이러스는 최종 시간에는 영향을 미치지 않는 점을 확인해야한다.

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <cstring>
#include <string>
#include <vector>
#include <queue>

using namespace std;

int arr[52][52];
int chkarr[52][52];
int N, M;
vector <pair<int, int>> virus;
bool viruschk[13];
int dy[] = { -1,0,1,0 };
int dx[] = { 0,1,0,-1 };
int answer = 98787987;
int chkArea;

void move() {
	int infect_place = 0;
	int total_time = 0;
	queue <pair<int, int>> q;
	memset(chkarr, -1, sizeof(chkarr));
	for (int i = 0; i < virus.size(); i++)
	{
		if (viruschk[i]) {
			q.push({ virus[i].first,virus[i].second });
			chkarr[virus[i].first][virus[i].second] = 0;
		}
		infect_place++;
	}

	while (!q.empty()) {
		pair<int, int> t = q.front();
		q.pop();
		int y = t.first;
		int x = t.second;
		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
			int ny = y + dy[i];
			int nx = x + dx[i];
			if (nx < 0 || nx >= N || ny < 0 || ny >= N || arr[ny][nx] == -1 || chkarr[ny][nx]!=-1) continue;
			
			q.push({ ny,nx });
			chkarr[ny][nx] = chkarr[y][x] + 1;
			if (arr[ny][nx] == 0) {
				infect_place++;
				total_time = chkarr[ny][nx];
			}
			
		}
	}
	if (infect_place == chkArea) {
		answer = min(answer, total_time);
	}
}

void selectVirus(int idx, int chk) {
	if (idx >= M) {
		move();
		return;
	}
	for (int i = chk; i < virus.size(); i++)
	{
		if (!viruschk[i]) {
			viruschk[i] = true;
			selectVirus(idx + 1, i + 1);
			viruschk[i] = false;
		}
	}
}

void simulation() {

	selectVirus(0, 0);

}

int main() {
	freopen("input.txt", "r", stdin);
	cin >> N >> M;

	for (int i = 0; i < N; i++)
	{
		for (int j = 0; j < N; j++)
		{
			cin >> arr[i][j];
			if (arr[i][j] == 2) {
				virus.push_back({ i,j });
			}
			if (arr[i][j] == 1) {
				arr[i][j] = -1;
			}
			if (arr[i][j] != -1) {
				chkArea++;
			}
		}
	}
	simulation();

	if (answer == 98787987) {
		answer = -1;
	}

	cout << answer;

	return 0;
}