BFS专题——FloodFill算法:200.岛屿数量

BFS专题——FloodFill算法:200.岛屿数量

码农世界 2024-05-17 后端 79 次浏览 0个评论

文章目录

  • 题目描述
  • 算法原理
  • 代码实现
    • C++
    • Java

      题目描述

      题目链接:200.岛屿数量

      BFS专题——FloodFill算法:200.岛屿数量

      PS:注意题目中每座岛屿只能由水平方向和/或竖直方向上相邻的陆地连接形成。也就是说斜角是不算了, 例如示例二,是三个岛屿。

      算法原理

      这道题目是 DFS,BFS,并查集,基础题目,因为本博客属于BFS专题,所以只会讲解如何用BFS解决,具体如下:

      遍历整个矩阵,每次找到⼀块陆地的时候:

      • 说明找到⼀个岛屿,记录到最终结果 ret ⾥⾯;
      • 并且将这个陆地相连的所有陆地,也就是这块岛屿,全部变成海洋。这样的话,我们下次遍历到这块岛屿的时候,它已经是海洋了,不会影响最终结果。(PS:可以在原数组上改也可以用一个 bool 类型的visited数组标记,笔试可以直接改,面试能不能改需要询问面试官)
      • 其中变成海洋的操作,可以利⽤深搜和宽搜解决,其实就是 733. 图像渲染这道题~

        这样,当我们,遍历完全部的矩阵的时候, ret 存的就是最终结果。

        BFS专题——FloodFill算法:200.岛屿数量

        三个箭头是每次遇到新岛屿的时候,将vis数组标记为true,剩下的在陆地在每次q.push的时候标记为true。

        不少同学用广搜做这道题目的时候超时了。 就是因为这里有一个广搜中很重要的细节:根本原因是只要加入队列就代表走过,就需要标记,而不是从队列拿出来的时候再去标记走过。

        很多同学可能说这有区别吗?

        如果从队列拿出节点,再去标记这个节点走过,就会发生这样的结果,会导致很多节点重复加入队列。

        代码实现

        C++

        class Solution {
            typedef pair PII;
            int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
            int dy[4] = {-1, 1, 0, 0};
            bool vis[301][301];
            int m, n;
        public:
            int numIslands(vector>& grid) {
                int ret = 0;
                m = grid.size(), n = grid[0].size();
                for (int i = 0; i < m; ++i) {
                    for (int j = 0; j < n; ++j) {
                        if (grid[i][j] == '1' && !vis[i][j]){
                            bfs(grid, i, j);
                            ret++;
                        }
                            
                    }
                }
                return ret;
            }
            void bfs(vector>& grid, int i, int j) {
                queue q;
                q.push({i, j});
                vis[i][j] = true;
                while (!q.empty()) {
                    auto [a, b] = q.front();
                    q.pop();
                    for (int k = 0; k < 4; ++k) {
                        int x = a + dx[k], y = b + dy[k];
                        if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && grid[x][y] == '1' && !vis[x][y]){
                            q.push({x, y});
                            vis[x][y] = true;
                        }
                            
                    }
                }
            }
        };
        

        Java

        class Solution {
            int[] dx = { 0, 0, -1, 1 };
            int[] dy = { 1, -1, 0, 0 };
            boolean[][] vis = new boolean[301][301];
            int m, n;
            public int numIslands(char[][] grid) {
                m = grid.length;
                n = grid[0].length;
                int ret = 0;
                for (int i = 0; i < m; i++) {
                    for (int j = 0; j < n; j++) {
                        if (grid[i][j] == '1' && !vis[i][j]) {
                            ret++;
                            bfs(grid, i, j);
                        }
                    }
                }
                return ret;
            }
            public void bfs(char[][] grid, int i, int j) {
                Queue q = new LinkedList<>();
                q.add(new int[] { i, j });
                vis[i][j] = true;
                while (!q.isEmpty()) {
                    int[] t = q.poll();
                    int a = t[0], b = t[1];
                    for (int k = 0; k < 4; k++) {
                        int x = a + dx[k], y = b + dy[k];
                        if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && grid[x][y] == '1' &&
                                !vis[x][y]) {
                            q.add(new int[] { x, y });
                            vis[x][y] = true;
                        }
                    }
                }
            }
        }
        

转载请注明来自码农世界,本文标题:《BFS专题——FloodFill算法:200.岛屿数量》

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