『牛客|每日一题』岛屿数量

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1.每日一题

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2.解题思路:DFS

深度优先搜索一般用于树或者图的遍历,其他有分支的(如二维矩阵)也适用。它的原理是从初始点开始,一直沿着同一个分支遍历,直到该分支结束,然后回溯到上一级继续沿着一个分支走到底,如此往复,直到所有的节点都有被访问到。

2.1思路分析

整体思路就是找到一堆1就意味着找到一个岛屿,然后把他们变成0,再找下一堆1再把这堆1变成0,直到没有1为止。

微观上的处理就是:当我们遇到矩阵的某个元素为1时,首先将其置为了0,然后查看与它相邻的上下左右四个方向,如果这四个方向任意相邻元素为1,则进入该元素,进入该元素之后我们发现又回到了刚刚的子问题,又是把这一片相邻区域的1全部置为0,因此可以用递归实现

  • step 1:首先还是要做特例检查,矩阵不能为空*且长度不能为0
  • step 2:然后找到一个1作为起始点,把与这个1相连的所有1置为0(这一步使用递归来实现)
  • step 3:找到一个1后,遍历它的四周看看还有没有1,如果有则进入更深层次的递归去找到这个1周围的1,统统把它们变为0,如此递归下去直到这片区域没有1这次递归才结束
  • step 4:然后重新找一个起始点,重复第step 3步,直到双层for循环遍历完整个矩阵再也找不到1了

2.2核心代码

importjava.util.*;

publicclassSolution {

   /**

    * 判断岛屿数量

    * @param grid char字符型二维数组

    * @return int整型

    */

   //记录岛屿数量

   privateintans;

   //搜索的方向数组

   privateintxx[]={-1,1,0,0};

   privateintyy[]={0,0,-1,1};

   publicintsolve (char[][] grid) {

       //数组为空检查

       if(grid==null||grid.length==0){

           return0;

       }

       //初始化岛屿数量为0

       ans=0;

       //数组的行

       intr=grid.length;

       //数组的宽

       intc=grid[0].length;

       //遍历数组矩阵找到初始点(1)

       for(inti=0;i<r;++i){

           for(intj=0;j<c;++j){

               if(grid[i][j]=='1'){

                   //岛屿数量++

                   ans++;

                   //深搜将与这个(1)相连的所有1置为0

                   dfs(i,j,grid);

               }

           }

       }

       returnans;

   }

   

   publicvoiddfs(intx,inty,char [][]grid){

       //搜索的结束条件,数组越界或者此点不是1(陆地)就结束

       if(!check(x,y,grid)){

          return;

       }

       //此点被搜索过,将1置为0

       grid[x][y]=0;

       //扩展向上下左右四个方向搜索

       for(inti=0;i<4;++i){

           intdx=x+xx[i];

           intdy=y+yy[i];

           //剪枝操作:越界检查以及检查此点是不是陆地

           if(check(dx,dy,grid)){

               dfs(dx,dy,grid);

           }

       }

   }

   //剪枝操作

   publicbooleancheck(intx,inty,char [][]grid){

      if(x>=0&&x<grid.length&&y>=0&&y<grid[0].length&&grid[x][y]=='1'){

           returntrue;

       }

       returnfalse;

   }

}

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3.解题思路:BFS

广度优先搜索与深度优先搜索不同,它是将与某个节点直接相连的其它所有节点依次访问一次之后,再往更深处,进入与其他节点直接相连的节点。

bfs的时候我们常常会借助队列的先进先出,因为从某个节点出发,我们将与它直接相连的节点都加入队列,它们优先进入,则会优先弹出,在它们弹出的时候再将与它们直接相连的节点加入,由此就可以依次按层访问。

用bfs解此题整体思路还是一样的,统计岛屿的方法可以和dfs同样遍历解决,为了去重我们还是要将所有相邻的1一起改成0,这时候同样遍历连通的广度优先搜索(bfs)可以代替dfs。

3.1思路分析

  • step 1:首先还是要做特例检查,矩阵不能为空*且长度不能为0
  • step 2:从上到下从左到右遍历矩阵每一个位置的元素,如果该元素值为1,统计岛屿数量。
  • step 3:使用bfs将遍历矩阵遇到的1以及相邻的1全部置为0:利用一个队列来实现,每次队列把搜索到的第一个1加入队列中,然后然后向此点的上下左右四个方向扩展搜索
  • step 4:把搜索到的每一个为1的点都标记为0,目的是去重,防止重复搜索
  • step 5:直至队列为空时,说明此区域的1全被搜索完(都被置为0了)一次广搜结束,代表找到一个岛屿
  • step 6:回到solution的双重for循环重复step 2,3,4,5步直至矩阵中所有的点都被遍历

3.2核心代码

importjava.util.*;

 

classNode{

   intx,y;

   publicNode(intx,inty){

       this.x=x;

       this.y=y;

   }

}

publicclassSolution {

   /**

    * 判断岛屿数量

    * @param grid char字符型二维数组

    * @return int整型

    */

   privateintans;

   privateint[][]vis;

   privateint[] xx={-1,1,0,0};

   privateint[] yy={0,0,-1,1};

   publicintsolve (char[][] grid) {

       // write code here

       intn=grid.length;

       intm=grid[0].length;

       

       vis=newint[n][n];

       for(inti=0;i<n;++i){

           for(intj=0;j<m;++j){

               if(grid[i][j]=='1'){

                   ans++;

                   grid[i][j]='0';

                   bfs(newNode(i,j),grid,n,m);

               }

           }

       }

       returnans;

   }

   voidbfs(Nodenode,char[][] grid,intn,intm){

       Queue<Node>q=newLinkedList<Node>();

       q.add(node);

       while(!q.isEmpty()){

           Nodenow=q.poll();

           if(now.x<0&&now.y<0&&now.x>=n&&now.y>=m){

               break;

           }

           for(intt=0;t<4;++t){

               intdx=now.x+xx[t];

               intdy=now.y+yy[t];

               if(dx>=0&&dy>=0&&dx<n&&dy<m&&grid[dx][dy]=='1'){

                   grid[dx][dy]='0';

                   q.add(newNode(dx,dy));

               }

           }

       }

   }

}

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