445,BFS和DFS兩種方式解島嶼數量

 

However dark and scary the world might be right now, there will be light.算法

不管世界如今有多黑暗,多可怕,終有一天會重現光明。數組

 

 

問題描述微信

給你一個由 '1'(陸地)和 '0'(水)組成的的二維網格,請你計算網格中島嶼的數量。數據結構

島嶼老是被水包圍,而且每座島嶼只能由水平方向或豎直方向上相鄰的陸地鏈接造成。數據結構和算法

此外,你能夠假設該網格的四條邊均被水包圍。url

示例 1:spa

輸入:.net

[3d

['1','1','1','1','0'],指針

['1','1','0','1','0'],

['1','1','0','0','0'],

['0','0','0','0','0']

]

輸出: 1

示例 2:

輸入:

[

['1','1','0','0','0'],

['1','1','0','0','0'],

['0','0','1','0','0'],

['0','0','0','1','1']

]

輸出: 3

解釋: 每座島嶼只能由水平和/或豎直方向上相鄰的陸地鏈接而成。

 

DFS解決

這題讓求的是島嶼的面積,二維數組中值是1的都是島嶼,若是多個1是連着的,那麼他們只能算一個島嶼。

最簡單的一種方式就是遍歷數組中的每個值,若是是1就說明是島嶼,而後把它置爲0或者其餘的字符均可以,只要不是1就行,而後再遍歷他的上下左右4個位置。若是是1,說明這兩個島嶼是連着的,只能算是一個島嶼,咱們還要把它置爲0,而後再以它爲中心遍歷他的上下左右4個位置……。若是是0,就說明不是島嶼,就不在往他的上下左右4個位置遍歷了。這裏就以示例1爲例來看一下

每一個位置只要是1,先要把它置爲0,而後沿着他的上下左右4個方向繼續遍歷,執行一樣的操做,要注意邊界條件的判斷。代碼比較簡單,來看下

 1public int numIslands(char[][] grid{
 2    //邊界條件判斷
 3    if (grid == null || grid.length == 0)
 4        return 0;
 5    //統計島嶼的個數
 6    int count = 0;
 7    //兩個for循環遍歷每個格子
 8    for (int i = 0; i < grid.length; i++)
 9        for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
10            //只有當前格子是1纔開始計算
11            if (grid[i][j] == '1') {
12                //若是當前格子是1,島嶼的數量加1
13                count++;
14                //而後經過dfs把當前格子的上下左右4
15                //個位置爲1的都要置爲0,由於他們是連着
16                //一塊兒的算一個島嶼,
17                dfs(grid, i, j);
18            }
19        }
20    //最後返回島嶼的數量
21    return count;
22}
23
24//這個方法會把當前格子以及他鄰近的爲1的格子都會置爲1
25public void dfs(char[][] grid, int i, int j{
26    //邊界條件判斷,不能越界
27    if (i < 0 || i >= grid.length || j < 0 || j >= grid[0].length || grid[i][j] == '0')
28        return;
29    //把當前格子置爲0,而後再從他的上下左右4個方向繼續遍歷
30    grid[i][j] = '0';
31    dfs(grid, i - 1, j);//上
32    dfs(grid, i + 1, j);//下
33    dfs(grid, i, j + 1);//左
34    dfs(grid, i, j - 1);//右
35}

 

BFS解決

DFS就是沿着一條路徑一直走下去,當遇到終止條件的時候纔會返回,而BFS就是先把當前位置附近的訪問一遍,就像下面這樣先訪問圈內的,而後再把圈放大繼續訪問,就像下面這樣

這題使用BFS和DFS都能解決,若是遇到位置爲1的格子,只要能把他們挨着的爲1的所有置爲0,而後挨着的挨着的爲1的位置也置爲0,而後……一直這樣循環下去,看下代碼

 1public int numIslands(char[][] grid) {
 2    //邊界條件判斷
 3    if (grid == null || grid.length == 0)
 4        return 0;
 5    //統計島嶼的個數
 6    int count = 0;
 7    //兩個for循環遍歷每個格子
 8    for (int i = 0; i < grid.length; i++)
 9        for (int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
10            //只有當前格子是1纔開始計算
11            if (grid[i][j] == '1') {
12                //若是當前格子是1,島嶼的數量加1
13                count++;
14                //而後經過bfs把當前格子的上下左右4
15                //個位置爲1的都要置爲0,由於他們是連着
16                //一塊兒的算一個島嶼,
17                bfs(grid, i, j);
18            }
19        }
20    return count;
21}
22
23private void bfs(char[][] grid, int x, int y) {
24    //把當前格子先置爲0
25    grid[x][y] = '0';
26    int n = grid.length;
27    int m = grid[0].length;
28    //使用隊列,存儲的是格子座標轉化的值
29    Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
30    //咱們知道平面座標是兩位數字,但隊列中存儲的是一位數字,
31    //因此這裏是把兩位數字轉化爲一位數字
32    int code = x * m + y;
33    //座標轉化的值存放到隊列中
34    queue.add(code);
35    while (!queue.isEmpty()) {
36        //出隊
37        code = queue.poll();
38        //在反轉成座標值(i,j)
39        int i = code / m;
40        int j = code % m;
41        if (i > 0 && grid[i - 1][j] == '1') {//上
42            //若是上邊格子爲1,把它置爲0,而後加入到隊列中
43            //下面同理
44            grid[i - 1][j] = '0';
45            queue.add((i - 1) * m + j);
46        }
47        if (i < n - 1 && grid[i + 1][j] == '1') {//下
48            grid[i + 1][j] = '0';
49            queue.add((i + 1) * m + j);
50        }
51        if (j > 0 && grid[i][j - 1] == '1') { //左
52            grid[i][j - 1] = '0';
53            queue.add(i * m + j - 1);
54        }
55        if (j < m - 1 && grid[i][j + 1] == '1') {//右
56            grid[i][j + 1] = '0';
57            queue.add(i * m + j + 1);
58        }
59    }
60}

 

總結

這題首先要搞懂島嶼是由什麼組成的,若是都是1而且挨着的話那麼他們只能算一個島嶼,因此當咱們找到一個島嶼的時候,首先要把他變爲0,而後再把它上下左右4個方向爲1的也要變成0,由於他們挨着的算是一個島嶼,接着繼續再把挨着的挨着的以一樣的方式遍歷……。

 

 

422,劍指 Offer-使用DFS和BFS解機器人的運動範圍

417,BFS和DFS兩種方式求島嶼的最大面積

409,動態規劃求不一樣路徑

397,雙指針求接雨水問題

 

 

長按上圖,識別圖中二維碼以後便可關注。

 

本文分享自微信公衆號 - 數據結構和算法(sjjghsf)。
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