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iOS 面试题(14):计算有多少个岛屿

iOS 面试题(14):计算有多少个岛屿

作者: 凯旋之歌 | 来源:发表于2017-08-19 11:58 被阅读0次

问题:在一个地图中,找出一共有多少个岛屿。

我们用一个二维数组表示这个地图,地图中的 1 表示陆地,0 表示水域。一个岛屿是指由上下左右相连的陆地,并且被水域包围的区域。

你可以假设地图的四周都是水域。

例一:一共有 1 个岛屿。
11110
11010
11000
00000
例二:一共有 3 个岛屿。
11000
11000
00100
00011

答案:这是 LeetCode 上的 第 200 题,我们可以用一种被称为「种子填充」(floodfill)的办法来解决此题。

具体的做法是:

遍历整个地图,找到一个未被标记过的,值为 1 的坐标。

从这个坐标开始,从上下左右四个方向,标记相邻的 1 。

把这些相邻的坐标,都标记下来,递归的进行标记,以便把相邻的相邻块也能标记上。

待标记全部完成之后,将岛屿的计数 +1。

回到第 1 步。如果第 1 步无法找到未标记的坐标,则结束。

虽然思路简单,但是实现起来代码量也不算小。这里有一些小技巧:

我们可以将上下左右四个方向的偏移量保存在数组中,这样在计算位置的时候,写起来更简单一些。

递归的标记过程可以用深度优先搜索(DFS)或者宽度优先搜索(BFS)。

以下是完整的参考代码:

private class Solution {
   private var flag: [[Int]]
   private var answer: Int
   private var movex : [Int] {
       return [-1, 1, 0, 0]
   }

   private var movey : [Int] {
       return [0, 0, -1, 1]
   }

   init() {
       flag = [[Int]]()
       answer = 0
   }

   func dfs(_ grid: [[Character]] ,_ x: Int,_ y: Int) {
       for i in 0..<4 {
           let tox = x + movex[i]
           let toy = y + movey[i]
           if tox >= 0 && tox < grid.count && toy >= 0 && toy < grid[0].count && grid[tox][toy] == "1" && flag[tox][toy] == 0 {
           flag[tox][toy] = 1
           dfs(grid, tox, toy)
           }
       }
   }

   func numIslands(_ grid: [[Character]]) -> Int {
       answer = 0
       flag = grid.map {
           $0.map {
               _ in return 0
           }}
           for i in 0..
           for j in 0..
               if grid[i][j] == "1" && flag[i][j] == 0 {
           flag[i][j] = 1
           // print("find in \(i), \(j)")
           dfs(grid, i, j)
           answer += 1
               }
           }
       }
       return answer
   }
}

Swift 的参数默认是不能修改值的,但是如果是 C++ 语言的话,我们可以直接在地图上做标记。因为地图只有 0 和 1 两种值,我们可以用 2 表示「标记过的陆地」,这样就省略了额外的标记数组。以下是我写的一个 C++ 的示例程序:

class Solution {
public:
   void fillLands(vector>& grid, int px, int py) {
       int movex[] = {0, 0, 1, -1};
       int movey[] = {-1, 1, 0, 0};
       queue> q;
       q.push(make_pair(px, py));
       grid[px][py] = '2';
       while (!q.empty()) {
           pair item = q.front();
           q.pop();
           int tox, toy;
           for (int i = 0; i < 4; ++i) {
               tox = item.first + movex[i];
               toy = item.second + movey[i];
               if (tox >= 0 && tox < grid.size()
                   && toy >=0 && toy < grid[0].size()
                   && grid[tox][toy] == '1') {
                   grid[tox][toy] = '2';
                   q.push(make_pair(tox, toy));
               }
           }
       }
   }
   int numIslands(vector>& grid) {
       int ans = 0;
       for (int i = 0; i < grid.size(); ++i) {
           for (int j = 0; j < grid[0].size(); ++j) {
               if (grid[i][j] == '1') {
                   fillLands(grid, i, j);
                   ans++;
               }
           }
       }
       return ans;
   }
};

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