1020. 飞地的数量(BFS 和并查集)
作者：互联网
1020. 飞地的数量
给你一个大小为 m x n 的二进制矩阵 grid ，其中 0 表示一个海洋单元格、1 表示一个陆地单元格。
一次 移动 是指从一个陆地单元格走到另一个相邻（上、下、左、右）的陆地单元格或跨过 grid 的边界。
返回网格中 无法 在任意次数的移动中离开网格边界的陆地单元格的数量。
示例 1：
输入：grid = [[0,0,0,0],[1,0,1,0],[0,1,1,0],[0,0,0,0]] 输出：3 解释：有三个 1 被 0 包围。一个 1 没有被包围，因为它在边界上。
示例 2：
输入：grid = [[0,1,1,0],[0,0,1,0],[0,0,1,0],[0,0,0,0]] 输出：0 解释：所有 1 都在边界上或可以到达边界。
提示：
m == grid.lengthn == grid[i].length1 <= m, n <= 500grid[i][j]的值为0或1
方法一：（BFS）
1 class Solution {
2 public:
3 bool isInArea(int x, int y) {
4 return (x >= 0 && x < row && y >= 0 && y < col);
5 }
6 void addBoundryLandToQueue(const vector<vector<int>> &grid, queue<std::pair<int, int>> &q, vector<vector<bool>> &visited) {
7 // 左右边界的陆地入队
8 for (int i = 0; i < row; i++) {
9 // 左边界陆地入队
10 if (grid[i][0] == 1) {
11 q.push(make_pair(i, 0));
12 visited[i][0] = true;
13 }
14 // 右边界陆地入队
15 if (grid[i][col - 1] == 1) {
16 q.push(make_pair(i, col - 1));
17 visited[i][col - 1] = true;
18 }
19 }
20 // 上下边界的陆地入队
21 for (int j = 1; j < col - 1; j++) {
22 // 上边界陆地入队
23 if (grid[0][j] == 1) {
24 q.push(make_pair(0, j));
25 visited[0][j] = true;
26 }
27 // 下边界陆地入队
28 if (grid[row - 1][j] == 1) {
29 q.push(make_pair(row - 1, j));
30 visited[row - 1][j] = true;
31 }
32 }
33 }
34 void bfsUpdateNeighborLandVisited(const vector<vector<int>> &grid, queue<std::pair<int,int>> &q, vector<vector<bool>> &visited) {
35 while (!q.empty()) {
36 int curX = q.front().first;
37 int curY = q.front().second;
38 q.pop();
39 for (auto &direction : g_direction) {
40 int nextX = curX + direction[0];
41 int nextY = curY + direction[1];
42 /*
43 * 1、不在矩阵范围内的跳过
44 * 2、海洋方格跳过
45 * 3、已访问的跳过
46 */
47 if (!isInArea(nextX, nextY) || grid[nextX][nextY] == 0 || visited[nextX][nextY]) {
48 continue;
49 }
50 q.push(make_pair(nextX, nextY)); // 相邻陆地入队
51 visited[nextX][nextY] = true; // 设置相邻陆地已访问
52 }
53 }
54 }
55 int getUnreachedLand(const vector<vector<int>> &grid, const vector<vector<bool>> &visited) {
56 int cnt = 0;
57 for (int i = 0; i < row; i++) {
58 for (int j = 0; j < col; j++) {
59 if (grid[i][j] == 1 && !visited[i][j]) {
60 cnt++;
61 }
62 }
63 }
64 return cnt;
65 }
66 int numEnclaves(vector<vector<int>>& grid) {
67 row = grid.size();
68 col = grid[0].size();
69 vector<vector<bool>> visited(row, vector<bool>(col, false));
70 queue<std::pair<int, int>> q;
71 // 1、将边界陆地入队并设置已访问
72 addBoundryLandToQueue(grid, q, visited);
73 // 2、BFS矩阵刷新与边界相连的陆地并设置已访问
74 bfsUpdateNeighborLandVisited(grid, q, visited);
75 // 3、遍历方格统计未访问陆地数,即为无论怎么移动都不能离开边界的陆地单元格数量
76 return getUnreachedLand(grid, visited);
77 }
78 private:
79 int row;
80 int col;
81 // 顺时针上、右、下、左四个方向
82 vector<vector<int>> g_direction = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}};
83 };
方法二：（并查集）
1 class UnionFindSet {
2 public:
3 void init(int n) {
4 parent.resize(n);
5 for (int i = 0 ; i < n; i++) {
6 parent[i] = i;
7 }
8 }
9 int findRoot(int x) {
10 if (x != parent[x]) {
11 parent[x] = findRoot(parent[x]);
12 }
13 return parent[x];
14 }
15 bool isConnected(int x, int y) {
16 return (findRoot(x) == findRoot(y));
17 }
18 void unify(int x, int y) {
19 if (isConnected(x, y)) {
20 return;
21 }
22 int xRoot = findRoot(x);
23 int yRoot = findRoot(y);
24 parent[xRoot] = yRoot;
25 return;
26 }
27 private:
28 vector<int> parent;
29 };
30
31 class Solution : public UnionFindSet {
32 public:
33 bool isInArea(int x, int y) {
34 return (x >= 0 && x < row && y >= 0 && y < col);
35 }
36 int numEnclaves(vector<vector<int>>& grid) {
37 row = grid.size();
38 col = grid[0].size();
39 int n = row * col + 10; // 二维数组转换为一维,多分点内存防止越界访问
40 // 1、初始化并查集
41 init(n);
42 // 2、虚拟一个节点作为树的根节点row * col,将边界陆地与之相连
43 // 左、右边界陆地与虚拟根节点相连
44 for (int i = 0; i < row; i++) {
45 if (grid[i][0] == 1) {
46 // 转换为一维坐标:i * col + 0与虚拟根节点row * col相连
47 unify(i * col, row * col);
48 }
49 if (grid[i][col - 1] == 1) {
50 // 转换为一维坐标:i * col + col - 1与虚拟根节点row * col相连
51 unify(i * col + col - 1, row * col);
52 }
53 }
54 // 上、下边界陆地与虚拟节点相连
55 for (int j = 0; j < col; j++) {
56 if (grid[0][j] == 1) {
57 // 转换为一维坐标:0 * col + j与虚拟根节点row * col相连
58 unify(j, row * col);
59 }
60 if (grid[row - 1][j] == 1) {
61 // 转换为一维坐标:(row - 1) * col + j与虚拟根节点row * col相连
62 unify((row - 1) * col + j, row * col);
63 }
64 }
65 // 3、遍历矩阵方格,将陆地相连
66 for (int i = 0; i < row; i++) {
67 for (int j = 0; j < col; j++) {
68 if (grid[i][j] == 0) {
69 continue;
70 }
71 for (auto &direction : g_direction) {
72 int nextX = i + direction[0];
73 int nextY = j + direction[1];
74 if (!isInArea(nextX, nextY) || grid[nextX][nextY] == 0) {
75 continue;
76 }
77 unify(nextX * col + nextY, i * col + j);
78 }
79 }
80 }
81 // 4、遍历矩阵非边界方格,统计未与虚拟根节点相连的陆地,即为即为无论怎么移动都不能离开边界的陆地单元格数量
82 int cnt = 0;
83 for (int i = 1; i < row - 1; i++) {
84 for (int j = 1; j < col - 1; j++) {
85 if (grid[i][j] == 1 && !isConnected(i * col + j, row * col)) {
86 cnt++;
87 }
88 }
89 }
90 return cnt;
91 }
92 private:
93 int row;
94 int col;
95 // 顺时针上、右、下、左四个方向
96 vector<vector<int>> g_direction = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}};
97 };
标签：陆地,1020,int,查集,BFS,grid,visited,col,row 来源： https://www.cnblogs.com/MGFangel/p/16298052.html