【算法】网络图中的dfs



快乐的流畅:个人主页


个人专栏:《算法神殿》《数据结构世界》《进击的C++》

远方有一堆篝火,在为久候之人燃烧!

文章目录

  • 引言
  • 一、单词搜索
  • 二、黄金矿工
  • 三、不同路径 |||
  • 四、图像渲染
  • 五、岛屿数量
  • 六、岛屿的最大面积
  • 七、被围绕的区域
  • 八、太平洋大西洋水流问题
  • 九、扫雷游戏
  • 总结

引言

在二维网络图中的dfs,反而一般不需要画决策树,因为在二维图像中有时候很直观可以看出决策关系,一般为上下左右搜索。

一、单词搜索


细节:

  • dfs函数设置返回值bool,以便及时调整路线
  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
  • pos设置为函数参数,方便回溯
class Solution
{int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};bool vis[7][7];int m, n;
public:bool dfs(vector<vector<char>>& board, int i, int j, string& word, int pos){if(pos == word.size()) return true;vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && !vis[x][y] && board[x][y] == word[pos]){if(dfs(board, x, y, word, pos + 1)) return true;}}vis[i][j] = false;return false;}bool exist(vector<vector<char>>& board, string& word){m = board.size(), n = board[0].size();for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(board[i][j] == word[0]){if(dfs(board, i, j, word, 1)) return true;}}}return false;}
};

二、黄金矿工


细节:

  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
  • sum设置为函数参数,方便回溯
class Solution
{int ret = 0;bool vis[16][16];int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<int>>& grid, int i, int j, int sum){vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && grid[x][y]){dfs(grid, x, y, sum + grid[x][y]);}else ret = max(ret, sum);}vis[i][j] = false;}int getMaximumGold(vector<vector<int>>& grid){m = grid.size(), n = grid[0].size();for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(grid[i][j]){dfs(grid, i, j, grid[i][j]);}}}return ret;}
};

三、不同路径 |||


细节:

  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
  • path设置为函数参数,方便回溯
class Solution
{int ret = 0;int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};bool vis[20][20];int m, n, count = 0;
public:void dfs(vector<vector<int>>& grid, int i, int j, int path){if(grid[i][j] == 2){if(path + count == m * n) ++ret;return;}vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && grid[x][y] != -1){dfs(grid, x, y, path + 1);}}vis[i][j] = false;}int uniquePathsIII(vector<vector<int>>& grid){m = grid.size(), n = grid[0].size();int si, sj;for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(grid[i][j] == -1) ++count;else if(grid[i][j] == 1) {si = i, sj = j;}}}dfs(grid, si, sj, 1);return ret;}
};

  • 本题开始往后,是floodfill算法的练习
  • floodfill算法,本质就是寻找连通块
  • 同时floodfill算法没有回溯

四、图像渲染



细节:

  • 设置向量数组dx,dy
  • 记录baseColor, newColor
class Solution
{int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int baseColor, newColor;int m, n;
public:void dfs(vector<vector<int>>& image, int i, int j){image[i][j] = newColor;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && image[x][y] == baseColor){dfs(image, x, y);}}}vector<vector<int>> floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, int color){if(image[sr][sc] == color) return image;baseColor = image[sr][sc], newColor = color;m = image.size(), n = image[0].size();dfs(image, sr, sc);return image;}
};

五、岛屿数量


细节:

  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
class Solution
{int ret;bool vis[301][301];int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<char>>& grid, int i, int j){vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && grid[x][y] == '1'){dfs(grid, x, y);}}}int numIslands(vector<vector<char>>& grid){m = grid.size(), n = grid[0].size();for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(!vis[i][j] && grid[i][j] == '1'){dfs(grid, i, j);++ret;}}}return ret;}
};

六、岛屿的最大面积



细节:

  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
class Solution
{int ret, sum;vector<vector<bool>> vis;int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<int>>& grid, int i, int j){++sum;vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && grid[x][y] == 1){dfs(grid, x, y);}else ret = max(ret, sum);}}int maxAreaOfIsland(vector<vector<int>>& grid){m = grid.size(), n = grid[0].size();vis.resize(m, vector<bool>(n));for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(!vis[i][j] && grid[i][j] == 1){sum = 0;dfs(grid, i, j);}}}return ret;}
};

七、被围绕的区域


细节:

  • 正难则反,将边界上及其相连的‘O’先全部标记起来,最后遍历矩阵,将未被标记的‘O’改成‘X’
  • 设置向量数组dx,dy
  • 设置bool数组vis,实现剪枝
class Solution
{vector<vector<bool>> vis;int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<char>>& board, int i, int j){vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && board[x][y] == 'O'){dfs(board, x, y);}}}void solve(vector<vector<char>>& board){m = board.size(), n = board[0].size();vis.resize(m, vector<bool>(n));for(int i=0; i<m; ++i){if(board[i][0] == 'O') dfs(board, i, 0);if(board[i][n-1] == 'O') dfs(board, i, n-1);}for(int j=0; j<n; ++j){if(board[0][j] == 'O') dfs(board, 0, j);if(board[m-1][j] == 'O') dfs(board, m-1, j);}for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(!vis[i][j] && board[i][j] == 'O'){board[i][j] = 'X';}}}}
};

八、太平洋大西洋水流问题




思路:正难则反,水往高处流。

  • 利用两个标记数组,分别记录太平洋和大西洋的水可以流到的区域,找出标记数组重叠的部分即可。
  • 为了只用写一份dfs函数,将vis标记数组以参数的形式传递
  • 设置向量数组dx,dy
class Solution
{int dx[4] = {1, -1, 0, 0};int dy[4] = {0, 0, 1, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<int>>& heights, int i, int j, vector<vector<bool>>& vis){vis[i][j] = true;for(int k=0; k<4; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n&& !vis[x][y] && heights[x][y] >= heights[i][j])//正难则反,水往高处流{dfs(heights, x, y, vis);}}}vector<vector<int>> pacificAtlantic(vector<vector<int>>& heights){m = heights.size(), n = heights[0].size();vector<vector<bool>> vis1(m, vector<bool>(n));vector<vector<bool>> vis2(m, vector<bool>(n));for(int i=0; i<m; ++i){if(!vis1[i][0]) dfs(heights, i, 0, vis1);if(!vis2[i][n-1]) dfs(heights, i, n-1, vis2);}for(int j=0; j<n; ++j){if(!vis1[0][j]) dfs(heights, 0, j, vis1);if(!vis2[m-1][j]) dfs(heights, m-1, j, vis2);}vector<vector<int>> ret;for(int i=0; i<m; ++i){for(int j=0; j<n; ++j){if(vis1[i][j] && vis2[i][j]){ret.push_back({i, j});}}}return ret;}
};

九、扫雷游戏



细节:本题实际上是一道模拟题,关键是理解题意。

  • 点击位置是雷,直接改变返回
  • 不是雷,则进入dfs函数递归
  • 对于当前格子,先计算周围8个格子中雷的数量
    • 如果有雷,将当前格子改为雷的数量,返回
    • 如果无雷,将当前格子改为挖出的空方块,继续递归
  • 递归的时候,要进行8个方向的搜索,所以向量数组要存储8个方向
class Solution
{bool vis[51][51];int dx[8] = {1, 1, 1, 0, 0, -1, -1, -1};int dy[8] = {1, 0, -1, 1, -1, 1, 0, -1};int m, n;
public:void dfs(vector<vector<char>>& board, int i, int j){if(board[i][j] == 'M') return;int count = 0;for(int k=0; k<8; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && board[x][y] == 'M'){++count;}}if(count){board[i][j] = count + '0';return;}else board[i][j] = 'B';vis[i][j] = true;for(int k=0; k<8; ++k){int x = i + dx[k], y = j + dy[k];if(x >= 0 && y >= 0 && x < m && y < n && !vis[x][y]){dfs(board, x, y);}}}vector<vector<char>> updateBoard(vector<vector<char>>& board, vector<int>& click){int ci = click[0], cj = click[1];if(board[ci][cj] == 'M'){board[ci][cj] = 'X';return board;}m = board.size(), n = board[0].size();dfs(board, ci, cj);return board;}
};

总结

网络图中的dfs,常用的搜索技巧,是创建向量数组dx,dy,方便简洁地用循环遍历。


真诚点赞,手有余香

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.hqwc.cn/news/706523.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系编程知识网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

从零入门激光SLAM(十七)——SLAM中为什么用ESKF误差卡尔曼滤波器

上一节&#xff0c;介绍了卡尔曼滤波的基本原理&#xff0c;但在SLAM中却使用ESKF&#xff0c;让我们一起看看具体的原因是什么吧 一、误差卡尔曼滤波器ESKF(Error State Kalman Filter) 1.1动机 在常规的卡尔曼滤波器中&#xff0c;需要假定系统的状态服从高斯分布&#xf…

3D Slicer:从入门到精通(六)——图像分割

图像分割 文章目录 图像分割基本概念分割和段表示方式二进制标签图表示 分割模块教程 基本概念 图像分割&#xff08;也称为轮廓绘制或注释&#xff09;是一种在图像中划定区域的程序&#xff0c;通常对应于解剖结构、病变和各种其他对象空间。它是医学图像计算中非常常见的程…

衡量代理IP的因素

当你随便点开百度搜索IP代理&#xff0c;然后你就会看到&#xff0c;五花八门的IP代理商出现在视线中。再点进去链接&#xff0c;我们会发现&#xff0c;大多数IP代理商提供的基础IP服务都大差不差&#xff0c;东家这样说&#xff0c;西家又那样说&#xff0c;尽管我们看的头昏…

二进制部署Kubernetes集群——单Master和Node组件

前言 本文将介绍如何使用二进制文件手动搭建 Kubernetes v1.20 集群。通过这种方法&#xff0c;我们可以更好地理解 Kubernetes 的内部工作原理&#xff0c;并具备更大的灵活性和控制权。下面将逐步构建 Kubernetes 集群&#xff0c;并进一步了解其各个组件之间的交互和配置。…

Chirpstack配合网关与lora设备通信

之前的章节讲过chirpstack的下载和安装部署&#xff0c;这节算是后续&#xff0c;利用chirpstack和lora设备做通信&#xff0c; 首先开启chirpstack&#xff0c;并登录&#xff0c;登录完成之后需要添加网关和设备&#xff0c;添加网关也就是Gatway&#xff0c;所以点开左侧的G…

路由交换技术-静态路由 + 动态路由

实验目的与要求 1、掌握单臂路由配置直连路由 2、掌握静态路由配置方法 3、掌握动态路由配置方法 4、理解OSPF链路状态算法的含义 5、掌握DNS、web等网络服务的配置 实验原理与内容 原理: 1、静态路由与默认静态路由 路由器可通过两种方式获知远程网络&#xff1a; 手动 - 远程…

Springboot+Vue项目-基于Java+MySQL的高校专业实习管理系统(附源码+演示视频+LW)

大家好&#xff01;我是程序猿老A&#xff0c;感谢您阅读本文&#xff0c;欢迎一键三连哦。 &#x1f49e;当前专栏&#xff1a;Java毕业设计 精彩专栏推荐&#x1f447;&#x1f3fb;&#x1f447;&#x1f3fb;&#x1f447;&#x1f3fb; &#x1f380; Python毕业设计 &…

第十四届蓝桥杯大赛软件赛国赛C/C++ 大学 B 组 AB路线

//bfs 1000100010不会超时 #include<bits/stdc.h> using namespace std; #define int long long const int n1e311; int a,b,c,h[n][n][12],k[4][2]{0,1,0,-1,1,0,-1,0}; char t[n][n]; struct s {int x,y,z,w; }; signed main() {ios::sync_with_stdio(false);cin.t…

iOS 主要语言切换问题

前言 上架时需要把主要语言切换成英文&#xff0c;存储时一直提示“因为您必须先为使用这种语言的每个版本提供所有必需的截屏”错误。 错误截图 解决方案&#xff1a; 1、增加英文的截图去审核&#xff0c;审核过了再切换主要语言 官方文档出处 END.

PhpStorm 激活

1、更改Hosts文件 Mac文件位置&#xff1a;/etc/host Windows文件位置&#xff1a;C:\Windows\System32\drivers\etc 将 0.0.0.0 www.jetbrains.com 添加到hosts文件末尾。 2、左下角Proxy settings 添加本地80端口代理 附一个激活码 UX394X3HLT-eyJsaWNlbnNlSWQiOiJVWDM…

Java入门基础学习笔记27——生成随机数

Random的使用&#xff1a;生成随机数。 随机数应用&#xff1a; 随机点名&#xff1a; 年会抽奖&#xff1a; 猜数字游戏&#xff1a; 密码学。 查看API文档&#xff1a; package cn.ensource.random;import java.util.Random;public class RandomDemo1 {public static voi…

每周题解:牛的旅行

题目描述 牛的旅行 农民John的农场里有很多牧区。有的路径连接一些特定的牧区。一片所有连通的牧区称为一个牧场。但是就目前而言&#xff0c;你能看到至少有两个牧区不连通。 现在&#xff0c;John想在农场里添加一条路径 ( 注意&#xff0c;恰好一条 )。对这条路径有这样的…