题目描述:
给定一个由 '1'(陆地)和 '0'(水)组成的的二维网格,计算岛屿的数量。一个岛被水包围,并且它是通过水平方向或垂直方向上相邻的陆地连接而成的。你可以假设网格的四个边均被水包围。
示例 1: 输入: 11110 11010 11000 00000 输出: 1 示例 2: 输入: 11000 11000 00100 00011 输出: 3
思路分析:题解和示例图来自:liweiwei1419
说明:以下介绍的算法,除了并查集以外,DFS 和 BFS 都属于很基础的算法内容,也非常好理解,写法也相对固定,读者需要多写,发现并记录自己的问题,我也是在写了几遍甚至是在写本题解的过程中,才发现出自己的问题。
这道题是可以使用一个经典的算法来解决的,那就是 Flood fill,以下的定义来自 维基百科:Flood fill 词条。
Flood fill 算法是从一个区域中提取若干个连通的点与其他相邻区域区分开(或分别染成不同颜色)的经典 算法。因为其思路类似洪水从一个区域扩散到所有能到达的区域而得名。在 GNU Go 和 扫雷 中,Flood Fill算法被用来计算需要被清除的区域。
“Flood” 我查了一下,作为动词是 “淹没;充满” 的意思,作为名词是 “洪水” 的意思。下面我们简单解释一下这个算法:
从一个区域中提取若干个连通的点与其他相邻区域区分开
从一个点扩散开,找到与其连通的点,这不是什么高深的算法,其实就是从一个点开始,进行一次 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历”,通过 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历” 发现一片连着的区域,对于这道题来说,就是从一个是 “陆地” 的格子开始进行一次 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历”,把与之相连的所有的格子都标记上,视为发现了一个 “岛屿”。
说明:这里做 “标记” 的意思是,通过 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历” 操作,我发现了一个新的格子,与起始点的那个格子是连通的,我们视为 “标记” 过,也可以说 “被访问过”。
那么每一次进行 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历” 的条件就是:
1、这个格子是陆地 1,如果是水域 0 就无从谈论 “岛屿”;
2、这个格子不能是之前发现 “岛屿” 的过程中执行了 “深度优先遍历” 或者 “广度优先遍历” 操作,而被标记的格子.
思路一:DFS
代码实现:
package com.company; /** * @author yaoshw */ public class Main { public static void main(String[] args) { char[][] grid2 = { {'1', '1', '0', '0', '0'}, {'1', '1', '0', '0', '0'}, {'0', '0', '1', '0', '0'}, {'0', '0', '0', '1', '1'}}; System.out.println(numIslands(grid2)); } public static int numIslands(char[][] grid) { //grid的行 int row = grid.length; if (row == 0) { return 0; } //grid的列 int col = grid[0].length; //标记grid的处于该坐标的点是否被访问 boolean[][] visited = new boolean[row][col]; //表示当前网格的四个方向,上->右->下->左 int[][] directions = new int[][]{ {-1, 0}, {0, -1}, {1, 0}, {0, 1} }; //累加找到的岛屿数量 int count = 0; for (int i = 0; i < row; i++) { for (int j = 0; j < col; j++) { if (grid[i][j] == '1' && !visited[i][j]) { count++; //从当前位置开始深度优先遍历(dfs) dfs(i, j, directions, visited, row, col, grid); } } } return count; } //dfs private static void dfs(int i, int j, int[][] directions, boolean[][] visited, int row, int col, char[][] grid) { //标记当前节点已经被访问 visited[i][j] = true; //此处k从0~3,表示从一个点到下一个可能的网格,求坐标 for (int k = 0; k < 4; k++) { //下一个要走网格的x坐标 int newX = i + directions[k][0]; //下一个要走网格的Y坐标 int newY = j + directions[k][1]; //没有走越界,并且没有被访问,并且还是陆地 if (inArea(newX, newY, row, col) && !visited[newX][newY] && grid[newX][newY] == '1') { dfs(newX, newY, directions, visited, row, col, grid); } } } //是否越界 private static boolean inArea(int newX, int newY, int row, int col) { return newX >= 0 && newX < row && newY >= 0 && newY < col; } }
思路二:BFS
思路三:并查集
时间复杂度:
空间复杂度: