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LeetCode 200. 岛屿数量

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LeetCode 200. 岛屿数量

200. 岛屿数量

题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/number-of-islands/

题目

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。

示例 1:

输入:
11110
11010
11000
00000
输出: 1

示例 2:

输入:
11000
11000
00100
00011
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。
解题思路
方法一:深度优先搜索

当要求出岛屿的数量时,我们可以扫描题目给出的二维网格。如果遍历的元素为 1,则以这个位置为起点进行深度优先搜索。

这里需要注意的是:深度优先搜索的过程中,已经搜索到的 1 要标记为 0,表示已经访问过。

那么进行深度优先搜索的次数就是要求的岛屿的数量。

详细部分见代码注释。

方法二:广度优先搜索

同样的,这道题也可以使用广度优先搜索进行替换解答。不过,这里需要增加一个辅助队列。

同样的,求岛屿的数量,先扫描遍历二维网格,如果遍历的位置元素为 1,要将其加入队列,同时标记为访问过,这里同样避免重复被加入队列中,导致代码运行超时。(如果遇到超时的情况,可检查队列中的变化是否有重复添加的现象。)直到队列为空时,搜索结束。

同样进行广度优先搜索的次数就是要求的岛屿数量。

文字表述比较繁琐难懂,可以结合代码了解思想。

具体的代码实现如下。

代码实现
方法一: 深度优先搜索 | 代码实现
class Solution:
    def numIslands(self, grid: List[List[str]]) -> int:
 m = len(grid)
 if m == 0:
     return 0
 n = len(grid[0])

 
 # 四个方位
 directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)]

 def _dfs(grid, x, y):
     # 进行深度优化搜索,标记已访问
     grid[x][y] = '0'
     for dx, dy in directions:
  nx = x + dx
  ny = y + dy
  if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and grid[nx][ny] == '1':
      _dfs(grid, nx, ny)

 ans = 0

 for x in range(m):
     for y in range(n):
  # 遍历,当为陆地时,进行深度优化搜索
  if grid[x][y] == '1':
      ans += 1
      _dfs(grid, x, y)

 return ans

方法二: 广度优先搜索 | 代码实现
class Solution:
    def numIslands(self, grid: List[List[str]]) -> int:
 from collections import deque

 m = len(grid)
 if m == 0:
     return 0
 n = len(grid[0])

 ans = 0

 directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)]

 for row in range(m):
     for col in range(n):
  # 扫描遍历,
  # 当为陆地,进行广度优化搜索
  if grid[row][col] == '1':
      ans += 1
      # 标记已经访问
      grid[row][col] = '0'
      # 创建辅助队列,同时防止重复搜索
      queue = deque([(row, col)])
      # 队列不为空的情况下,继续进行搜索
      while queue:
   x, y = queue.popleft()
   for dx, dy in directions:
nx = x + dx
ny = y + dy
if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and grid[nx][ny] == '1':
    # 入队列,防止重复
    queue.append((nx, ny))
    # 标记已访问
    grid[nx][ny] = '0'

 return ans


实现结果
方法一: 深度优先搜索 | 实现结果

方法二: 广度优先搜索 | 实现结果


以上就是使用深度优先搜索或广度优先搜索的思想,解决《200. 岛屿数量》问题的主要内容。主要需要注意的地方是:当已经搜索的地方,需要及时标记,避免重复搜索。


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