题目描述

在给定的 m x n 网格 grid 中，每个单元格可以有以下三个值之一：

• 值 0 代表空单元格；
• 值 1 代表新鲜橘子；
• 值 2 代表腐烂的橘子。

每分钟，腐烂的橘子 周围 4 个方向上相邻 的新鲜橘子都会腐烂。

返回 直到单元格中没有新鲜橘子为止所必须经过的最小分钟数。如果不可能，返回 -1 。

示例 1：

输入：grid = [[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出：4

示例 2：

输入：grid = [[2,1,1],[0,1,1],[1,0,1]]
输出：-1
解释：左下角的橘子（第 2 行， 第 0 列）永远不会腐烂，因为腐烂只会发生在 4 个正向上。

示例 3：

输入：grid = [[0,2]]
输出：0
解释：因为 0 分钟时已经没有新鲜橘子了，所以答案就是 0 。

提示：

• m == grid.length
• n == grid[i].length
• 1 <= m, n <= 10
• grid[i][j] 仅为 0、1 或 2

DFS解法

使用深度优先搜索（DFS）来解决这个问题是不太直观的，因为DFS通常用于探索或搜索路径问题，例如在迷宫中寻找路径，而这个问题更适合用BFS来模拟橘子腐烂的过程。然而，如果非要用DFS，我们需要稍微改变问题的解决方式。

在DFS的情境下，我们可以对每个新鲜橘子（值为1的单元格）应用DFS，来找出它被腐烂的最短时间。在这个过程中，我们会遇到两个主要问题：

1. 重复计算：相同的新鲜橘子可能会被多次计算。
2. 无法保证最优解：DFS无法保证在每一步都选择最快的腐烂路径。

下面是使用DFS解决这个问题的Java代码。请注意，这种方法可能不如BFS那样高效和直观，而且可能在某些情况下无法找到最优解。

public class Solution {public int orangesRotting(int[][] grid) {int rows = grid.length;int cols = grid[0].length;int maxTime = 0;  // 记录所有橘子腐烂所需的最大时间// 遍历网格中的每个单元格for (int r = 0; r < rows; r++) {for (int c = 0; c < cols; c++) {// 对于每个新鲜橘子，使用DFS来找出其腐烂所需的最短时间if (grid[r][c] == 1) {int time = dfs(grid, r, c, rows, cols);// 如果某个橘子无法腐烂，则返回-1if (time == Integer.MAX_VALUE) {return -1;}// 更新所有橘子腐烂所需的最大时间maxTime = Math.max(maxTime, time);}}}return maxTime;}private int dfs(int[][] grid, int r, int c, int rows, int cols) {// 检查边界条件和空单元格if (r < 0 || r >= rows || c < 0 || c >= cols || grid[r][c] == 0) {return Integer.MAX_VALUE;}// 如果找到腐烂的橘子，返回0，因为它不需要额外时间来腐烂if (grid[r][c] == 2) {return 0;}// 临时将当前单元格标记为0，以避免重复访问grid[r][c] = 0;// 递归地探索四个方向int left = dfs(grid, r, c - 1, rows, cols);int right = dfs(grid, r, c + 1, rows, cols);int up = dfs(grid, r - 1, c, rows, cols);int down = dfs(grid, r + 1, c, rows, cols);// 恢复当前单元格的值grid[r][c] = 1;// 找出四个方向上的最小腐烂时间int minTime = Math.min(Math.min(left, right), Math.min(up, down));// 返回最小时间加1（表示当前橘子腐烂所需的总时间）// 如果四周都不能腐烂，则返回最大值return minTime == Integer.MAX_VALUE ? minTime : minTime + 1;}
}

BFS解法

class Solution {public int orangesRotting(int[][] grid) {int rows = grid.length, cols = grid[0].length;Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();int freshCount = 0;// 初始化队列，计算新鲜橘子的数量for (int r = 0; r < rows; r++) {for (int c = 0; c < cols; c++) {if (grid[r][c] == 2) {queue.offer(new int[]{r, c});} else if (grid[r][c] == 1) {freshCount++;}}}int minutesPassed = 0;int[][] directions = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}};  // 四个方向// BFSwhile (!queue.isEmpty() && freshCount > 0) {minutesPassed++;int size = queue.size();for (int i = 0; i < size; i++) {int[] point = queue.poll();int x = point[0], y = point[1];for (int[] d : directions) {int nx = x + d[0], ny = y + d[1];if (0 <= nx && nx < rows && 0 <= ny && ny < cols && grid[nx][ny] == 1) {grid[nx][ny] = 2;freshCount--;queue.offer(new int[]{nx, ny});}}}}return freshCount == 0 ? minutesPassed : -1;}
}

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