LeetCode之岛屿数量(两百)

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题目

解题

方法一、深度优先搜索法

方法二、广度优先搜索法 


题目

(原题链接:https://leetcode-cn.com/problems/number-of-islands/

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。

示例 1:

输入:
[
['1','1','1','1','0'],
['1','1','0','1','0'],
['1','1','0','0','0'],
['0','0','0','0','0']
]
输出: 1

示例 2:

输入:
[
['1','1','0','0','0'],
['1','1','0','0','0'],
['0','0','1','0','0'],
['0','0','0','1','1']
]
输出: 3
解释: 每座岛屿只能由水平和/或竖直方向上相邻的陆地连接而成。

解题

方法一、深度优先搜索法

分析:

为了求出岛屿的数量,我们可以扫描整个MxN的二维网格。如果一个位置为 1,则以其为起始节点开始进行深度优先搜索。在深度优先搜索的过程中,每个搜索到的 1 都会被重新标记为 0。最终,岛屿的数量就是我们进行深度优先搜索的次数。

代码:

class Solution {
public:
    int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
        int r = grid.size();
        if (r==0) 
            return 0;
        int c = grid[0].size();

        int islandsNumber = 0;
        for (int i=0; i<r; i++) {
            for (int j=0; j<c; j++) {
                if (grid[i][j] == '1') {
                    islandsNumber++;
                    dfs(grid, i, j);
                }
            }
        }
        return islandsNumber;
    }
private:
    void dfs(vector<vector<char>>& g, int i, int j) {
        int r = g.size();
        int c = g[0].size();
        g[i][j] = '0';
        if (i - 1 >= 0 && g[i-1][j] == '1') 
            dfs(g, i - 1, j);
        if (i + 1 < r && g[i+1][j] == '1') 
            dfs(g, i + 1, j);
        if (j - 1 >= 0 && g[i][j-1] == '1') 
            dfs(g, i, j - 1);
        if (j + 1 < c && g[i][j+1] == '1') 
            dfs(g, i, j + 1);
    }
};

时间复杂度:O(MN),其中 M 和 N 分别为行数和列数。

空间复杂度:O(MN),在最坏情况下,整个网格均为陆地,深度优先搜索的深度达到 MN。

执行结果:

方法二、广度优先搜索法 

分析:同理,差别只是进行广度优先搜索算法。

代码:

class Solution {
public:
    int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
        int nr = grid.size();
        if (nr == 0) 
            return 0;
        int nc = grid[0].size();

        int num_islands = 0;
        for (int r = 0; r < nr; ++r) {
            for (int c = 0; c < nc; ++c) {
                if (grid[r][c] == '1') {
                    ++num_islands;
                    grid[r][c] = '0';
                    queue<pair<int, int>> neighbors;
                    neighbors.push({r, c});
                    while (!neighbors.empty()) {
                        auto rc = neighbors.front();
                        neighbors.pop();
                        int row = rc.first, col = rc.second;
                        if (row - 1 >= 0 && grid[row-1][col] == '1') {
                            neighbors.push({row-1, col});
                            grid[row-1][col] = '0';
                        }
                        if (row + 1 < nr && grid[row+1][col] == '1') {
                            neighbors.push({row+1, col});
                            grid[row+1][col] = '0';
                        }
                        if (col - 1 >= 0 && grid[row][col-1] == '1') {
                            neighbors.push({row, col-1});
                            grid[row][col-1] = '0';
                        }
                        if (col + 1 < nc && grid[row][col+1] == '1') {
                            neighbors.push({row, col+1});
                            grid[row][col+1] = '0';
                        }
                    }
                }
            }
        }

        return num_islands;
    }
};

时间复杂度:O(MN),其中 M 和 N 分别为行数和列数。

空间复杂度:O(min(M,N)),在最坏情况下,整个网格均为陆地,深度优先搜索的深度达到 min(M,N)。

执行结果:

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转载自blog.csdn.net/liuzehn/article/details/107398030
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