【LeetCode-中等题】200. 岛屿数量-编程知识

文章目录

- 题目
- 方法一：深度优先搜索 dfs
- 方法二：广度优先搜索 bfs
- 方法三：（重点掌握）并查集

题目

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方法一：深度优先搜索 dfs

思路：让一个扫描指针扫描每一个格子，然后每扫到一个为1的格子，道与数量count+1，,并且对这个格子进行dfs（四个方向dfs）将此次格子的dfs周边的格子全部置为0，接着指针继续扫描下一个为1的格子，重复上面的动作。
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扫描整个二维网格。如果一个位置为 1，则以其为起始节点开始进行深度优先搜索。在深度优先搜索的过程中，每个搜索到的 1 都会被重新标记为 0。
最终岛屿的数量就是我们进行深度优先搜索的次数。

图的dfs遍历框架思路：岛屿类问题的通用解法、DFS 遍历框架

//方法一 深度优先搜索 dfsint row = 0; //网格行数 全局变量int col = 0; //网格列数 全局变量public int numIslands(char[][] grid) {if(grid[0].length==0) return 0;this.row = grid.length;//给行列全局变量赋值this.col = grid[0].length;int count = 0;//岛屿计数for(int r = 0;r<row ;r++)//遍历网格每一个各格子for(int c = 0;c<col ;c++){if(grid[r][c]=='1'){//如果网格数字为1，说明存在岛屿  count++;dfs(grid,r,c);//对该格子进行dfs  将这个格子旁边的1统统置为0}}return count;}// dfspublic void dfs(char[][] grid ,int r,int c){if(r>=row || c>=col || r<0 || c<0 || grid[r][c]=='0'){ //递归终止条件return;}grid[r][c] ='0';// 将1全部置为0 //对四个方向进行递归dfs(grid,r-1,c);dfs(grid,r+1,c);dfs(grid,r,c+1);dfs(grid,r,c-1);}

方法二：广度优先搜索 bfs

思路：
当遍历指针指向了一个1的网格，count++，就率先将该位置的绝对坐标（行*总列数+列）存入队列中，然后将该位置设置为0，接着进行while循环，从队列取出绝对位置，转换为x y坐标，然后根据x y 坐标去判断当前位置的上下左右是否有1，是的话，就加入队列，并且置为0，直到循环结束(while循环做的事，就是在判断从对列拿出的位置周围四个方向是否有1，有就全部置为0，持续处理队列弹出的元素）

然后继续移动指针到下一个1的位置，继续前面的步骤

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因为队列只能存一个整数，所以只能先存绝对位置，到时候弹出这个绝对位置的值，转换为行列就可以了
绝对位置：（举例 1,2 位置）
绝对位置 = 1*列数（3）+2 = 5
解析绝对位置：
行： 5 /列数（3）= 1
列： 5%列数（3）= 2

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扫描整个二维网格。如果一个位置为 1，则以其为起始节点开始进行深度优先搜索。在深度优先搜索的过程中，每个搜索到的 1 都会被重新标记为 0。
最终岛屿的数量就是我们进行深度优先搜索的次数。

// 方法二 广度优先搜索 bfs int row = 0; //网格行数 全局变量int col = 0; //网格列数 全局变量public int numIslands(char[][] grid) {if(grid == null||grid[0].length==0) return 0;this.row = grid.length;//给行列全局变量赋值this.col = grid[0].length;int count = 0;Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();for(int r = 0 ; r<row ; r++)for(int c = 0 ; c<col ; c++){if(grid[r][c]=='1'){// 说明有岛屿count++;//将当前位置的x和y坐标入队  直接存入整数绝对位置queue.offer(r*col+c);  //第r行  第c列grid[r][c]='0';//然后置为0while(!queue.isEmpty()){//如果队列不为空 说明其中有包含1 的元素int mid = queue.poll();  //取出该元素的绝对坐标//将该元素绝对坐标转换为  对应的x 和 y坐标int x = mid / col;//行int y = mid % col;//列//对该元素四个方向判断是否有1，是就将对应绝对坐标加入到队列,并且将该位置置为0//上if(y-1 >=0 && grid[x][y-1]=='1'){queue.offer(x*col +y-1);grid[x][y-1]='0';}//下if(y+1 < col && grid[x][y+1]=='1'){queue.offer(x*col +y+1);grid[x][y+1]='0';}//左if(x-1 >=0 && grid[x-1][y]=='1'){queue.offer((x-1)*col +y);grid[x-1][y]='0';}//右if(x+1 <row && grid[x+1][y]=='1'){queue.offer((x+1)*col +y);grid[x+1][y]='0';}}}}return count;}

方法三：（重点掌握）并查集

方法三并查集关键在于find方法找祖先然后union方法同化不是相同祖先的两个临近格子（只需要比较下和右两个方向）以及将二维数组，以行坐标*列数+列坐标 = 祖先的方式转为一维数组方便进行找祖先同化祖先，

岛屿数 = 1的个数-同化次数

这题的对比方向可以只是往右和往下对比就足够了，无需往上，往左（往上往左都是重复动作）

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 int[] p = null;//祖先数组  初始化 自己初始化祖先就是自己  长度为格子总数int res = 0 ;public int numIslands(char[][] grid) {int m = grid.length;int n = grid[0].length;p = new int[m*n];//初始化 parent 数组，记录初始岛屿数（也就是 1 的数目）for (int i = 0; i < m; i++)for(int j = 0; j < n; j++){if(grid[i][j]=='1') res++;int idx = i*n + j;p[idx] = idx;}for (int i = 0; i < m; i++)for(int j = 0; j < n; j++){int idx = i * n + j;if(grid[i][j] == '1'){//向下合并if (i+1 < m && grid[i+1][j] == '1') { //合并岛屿union(idx, (i + 1) * n + j);}//向右合并if (j+1 <n && grid[i][j+1] == '1') {union(idx, i * n + j + 1);}}}return res;}// 递归找祖先int find(int i){if (p[i] == i) return p[i];return p[i] = find(p[i]);}void union(int i, int j){if (find(i) == find(j)) return; //若祖先相同  则不做union操作  p[find(j)] = p[find(i)];//若祖先不同  ，说明之前没有同化过，则进行同化（修改被比较位置的祖先为当前待比较位置的祖先）res--;//同化一次，res（1的总数） -1}