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0200.岛屿数量.广搜版.md

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200. 岛屿数量

题目链接

给你一个由 '1'(陆地)和 '0'(水)组成的的二维网格,请你计算网格中岛屿的数量。

岛屿总是被水包围,并且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。

此外,你可以假设该网格的四条边均被水包围。

提示:

  • m == grid.length
  • n == grid[i].length
  • 1 <= m, n <= 300
  • grid[i][j] 的值为 '0' 或 '1'

思路

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。

也就是说斜角度链接是不算了, 例如示例二,是三个岛屿,如图:

图一

这道题题目是 DFS,BFS,并查集,基础题目。

本题思路,是用遇到一个没有遍历过的节点陆地,计数器就加一,然后把该节点陆地所能遍历到的陆地都标记上。

在遇到标记过的陆地节点和海洋节点的时候直接跳过。 这样计数器就是最终岛屿的数量。

那么如果把节点陆地所能遍历到的陆地都标记上呢,就可以使用 DFS,BFS或者并查集。

广度优先搜索

不少同学用广搜做这道题目的时候,超时了。 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

很多同学可能感觉这有区别吗?

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

图二

超时写法 (从队列中取出节点再标记)

int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
    queue<pair<int, int>> que;
    que.push({x, y});
    while(!que.empty()) {
        pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
        int curx = cur.first;
        int cury = cur.second;
        visited[curx][cury] = true; // 从队列中取出在标记走过
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nextx = curx + dir[i][0];
            int nexty = cury + dir[i][1];
            if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue;  // 越界了,直接跳过
            if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
                que.push({nextx, nexty});
            }
        }
    }

}

加入队列 就代表走过,立刻标记,正确写法:

int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
    queue<pair<int, int>> que;
    que.push({x, y});
    visited[x][y] = true; // 只要加入队列,立刻标记
    while(!que.empty()) {
        pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
        int curx = cur.first;
        int cury = cur.second;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nextx = curx + dir[i][0];
            int nexty = cury + dir[i][1];
            if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue;  // 越界了,直接跳过
            if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
                que.push({nextx, nexty});
                visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记
            }
        }
    }

}

以上两个版本其实,其实只有细微区别,就是 visited[x][y] = true; 放在的地方,着去取决于我们对 代码中队列的定义,队列中的节点就表示已经走过的节点。 所以只要加入队列,立即标记该节点走过

本题完整广搜代码:

class Solution {
private:
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
    queue<pair<int, int>> que;
    que.push({x, y});
    visited[x][y] = true; // 只要加入队列,立刻标记
    while(!que.empty()) {
        pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
        int curx = cur.first;
        int cury = cur.second;
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int nextx = curx + dir[i][0];
            int nexty = cury + dir[i][1];
            if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue;  // 越界了,直接跳过
            if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
                que.push({nextx, nexty});
                visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记
            }
        }
    }
}
public:
    int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
        int n = grid.size(), m = grid[0].size();
        vector<vector<bool>> visited = vector<vector<bool>>(n, vector<bool>(m, false));

        int result = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < m; j++) {
                if (!visited[i][j] && grid[i][j] == '1') {
                    result++; // 遇到没访问过的陆地,+1
                    bfs(grid, visited, i, j); // 将与其链接的陆地都标记上 true
                }
            }
        }
        return result;
    }
};

其他语言版本

Java

class Solution {

    boolean[][] visited;
    int[][] move = {{0, 1}, {0, -1}, {1, 0}, {-1, 0}};

    public int numIslands(char[][] grid) {
        int res = 0;
        visited = new boolean[grid.length][grid[0].length];
        for(int i = 0; i < grid.length; i++) {
            for(int j = 0; j < grid[0].length; j++) {
                if(!visited[i][j] && grid[i][j] == '1') {
                    bfs(grid, i, j);
                    res++;
                }
            }
        }
        return res;
    }

    //将这片岛屿上的所有陆地都访问到
    public void bfs(char[][] grid, int y, int x) {
        Deque<int[]> queue = new ArrayDeque<>();
        queue.offer(new int[]{y, x});
        visited[y][x] = true;
        while(!queue.isEmpty()) {
            int[] cur = queue.poll();
            int m = cur[0];
            int n = cur[1];
            for(int i = 0; i < 4; i++) {
                int nexty = m + move[i][0];
                int nextx = n + move[i][1];
                if(nextx < 0 || nexty == grid.length || nexty < 0 || nextx == grid[0].length) continue;
                if(!visited[nexty][nextx] && grid[nexty][nextx] == '1') {
                    queue.offer(new int[]{nexty, nextx}); 
                    visited[nexty][nextx] = true; //只要加入队列就标记为访问
                }
            }
        }
    }
}