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0102.沉没孤岛.md

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102. 沉没孤岛

卡码网题目链接(ACM模式)

题目描述:

给定一个由 1(陆地)和 0(水)组成的矩阵,岛屿指的是由水平或垂直方向上相邻的陆地单元格组成的区域,且完全被水域单元格包围。孤岛是那些位于矩阵内部、所有单元格都不接触边缘的岛屿。

现在你需要将所有孤岛“沉没”,即将孤岛中的所有陆地单元格(1)转变为水域单元格(0)。

输入描述:

第一行包含两个整数 N, M,表示矩阵的行数和列数。

之后 N 行,每行包含 M 个数字,数字为 1 或者 0,表示岛屿的单元格。

输出描述

输出将孤岛“沉没”之后的岛屿矩阵。

输入示例:

4 5
1 1 0 0 0
1 1 0 0 0
0 0 1 0 0
0 0 0 1 1

输出示例:

1 1 0 0 0
1 1 0 0 0
0 0 0 0 0
0 0 0 1 1

提示信息:

将孤岛沉没:

数据范围:

1 <= M, N <= 50

思路

这道题目和0101.孤岛的总面积正好反过来了,0101.孤岛的总面积是求 地图中间的空格数,而本题是要把地图中间的 1 都改成 0 。

那么两题在思路上也是差不多的。

思路依然是从地图周边出发,将周边空格相邻的陆地都做上标记,然后在遍历一遍地图,遇到 陆地 且没做过标记的,那么都是地图中间的 陆地 ,全部改成水域就行。

有的录友可能想,我在定义一个 visited 二维数组,单独标记周边的陆地,然后遍历地图的时候同时对 数组board 和 数组visited 进行判断,决定 陆地是否变成水域。

这样做其实就有点麻烦了,不用额外定义空间了,标记周边的陆地,可以直接改陆地为其他特殊值作为标记。

步骤一:深搜或者广搜将地图周边的 1 (陆地)全部改成 2 (特殊标记)

步骤二:将水域中间 1 (陆地)全部改成 水域(0)

步骤三:将之前标记的 2 改为 1 (陆地)

如图:

整体C++代码如下,以下使用dfs实现,其实遍历方式dfs,bfs都是可以的。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
int dir[4][2] = {-1, 0, 0, -1, 1, 0, 0, 1}; // 保存四个方向
void dfs(vector<vector<int>>& grid, int x, int y) {
    grid[x][y] = 2;
    for (int i = 0; i < 4; i++) { // 向四个方向遍历
        int nextx = x + dir[i][0];
        int nexty = y + dir[i][1];
        // 超过边界
        if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue;
        // 不符合条件,不继续遍历
        if (grid[nextx][nexty] == 0 || grid[nextx][nexty] == 2) continue;
        dfs (grid, nextx, nexty);
    }
    return;
}

int main() {
    int n, m;
    cin >> n >> m;
    vector<vector<int>> grid(n, vector<int>(m, 0));
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cin >> grid[i][j];
        }
    }

    // 步骤一:
    // 从左侧边,和右侧边 向中间遍历
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (grid[i][0] == 1) dfs(grid, i, 0);
        if (grid[i][m - 1] == 1) dfs(grid, i, m - 1);
    }

    // 从上边和下边 向中间遍历
    for (int j = 0; j < m; j++) {
        if (grid[0][j] == 1) dfs(grid, 0, j);
        if (grid[n - 1][j] == 1) dfs(grid, n - 1, j);
    }
    // 步骤二、步骤三
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if (grid[i][j] == 1) grid[i][j] = 0;
            if (grid[i][j] == 2) grid[i][j] = 1;
        }
    }
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            cout << grid[i][j] << " ";
        }
        cout << endl;
    }
}

其他语言版本

Java

Python

Go

Rust

Javascript

深搜版

const r1 = require('readline').createInterface({ input: process.stdin });
// 创建readline接口
let iter = r1[Symbol.asyncIterator]();
// 创建异步迭代器
const readline = async () => (await iter.next()).value;

let graph // 地图
let N, M // 地图大小
const dir = [[0, 1], [1, 0], [0, -1], [-1, 0]] //方向


// 读取输入,初始化地图
const initGraph = async () => {
  let line = await readline();
  [N, M] = line.split(' ').map(Number);
  graph = new Array(N).fill(0).map(() => new Array(M).fill(0))

  for (let i = 0; i < N; i++) {
    line = await readline()
    line = line.split(' ').map(Number)
    for (let j = 0; j < M; j++) {
      graph[i][j] = line[j]
    }
  }
}


/**
 * @description: 从(x,y)开始深度优先遍历地图
 * @param {*} graph 地图
 * @param {*} x 开始搜索节点的下标
 * @param {*} y 开始搜索节点的下标
 * @return {*}
 */
const dfs = (graph, x, y) => {
  if (graph[x][y] !== 1) return
  graph[x][y] = 2 // 标记为非孤岛陆地

  for (let i = 0; i < 4; i++) {
    let nextx = x + dir[i][0]
    let nexty = y + dir[i][1]
    if (nextx < 0 || nextx >= N || nexty < 0 || nexty >= M) continue
    dfs(graph, nextx, nexty)
  }
}

(async function () {

  // 读取输入,初始化地图
  await initGraph()

  // 遍历地图左右两边
  for (let i = 0; i < N; i++) {
    if (graph[i][0] === 1) dfs(graph, i, 0)
    if (graph[i][M - 1] === 1) dfs(graph, i, M - 1)
  }

  // 遍历地图上下两边
  for (let j = 0; j < M; j++) {
    if (graph[0][j] === 1) dfs(graph, 0, j)
    if (graph[N - 1][j] === 1) dfs(graph, N - 1, j)
  }


  // 遍历地图,将孤岛沉没,即将陆地1标记为0;将非孤岛陆地2标记为1
  for (let i = 0; i < N; i++) {
    for (let j = 0; j < M; j++) {
      if (graph[i][j] === 1) graph[i][j] = 0
      else if (graph[i][j] === 2) graph[i][j] = 1
    }
    console.log(graph[i].join(' '));
  }
})()

广搜版

const r1 = require('readline').createInterface({ input: process.stdin });
// 创建readline接口
let iter = r1[Symbol.asyncIterator]();
// 创建异步迭代器
const readline = async () => (await iter.next()).value;

let graph // 地图
let N, M // 地图大小
const dir = [[0, 1], [1, 0], [0, -1], [-1, 0]] //方向


// 读取输入,初始化地图
const initGraph = async () => {
  let line = await readline();
  [N, M] = line.split(' ').map(Number);
  graph = new Array(N).fill(0).map(() => new Array(M).fill(0))

  for (let i = 0; i < N; i++) {
    line = await readline()
    line = line.split(' ').map(Number)
    for (let j = 0; j < M; j++) {
      graph[i][j] = line[j]
    }
  }
}


/**
 * @description: 从(x,y)开始广度优先遍历地图
 * @param {*} graph 地图
 * @param {*} x 开始搜索节点的下标
 * @param {*} y 开始搜索节点的下标
 * @return {*}
 */
const bfs = (graph, x, y) => {
  let queue = []
  queue.push([x, y])
  graph[x][y] = 2 // 标记为非孤岛陆地

  while (queue.length) {
    let [xx, yy] = queue.shift()

    for (let i = 0; i < 4; i++) {
      let nextx = xx + dir[i][0]
      let nexty = yy + dir[i][1]
      if (nextx < 0 || nextx >= N || nexty < 0 || nexty >= M) continue
      if (graph[nextx][nexty] === 1) bfs(graph, nextx, nexty)
    }
  }
}

(async function () {

  // 读取输入,初始化地图
  await initGraph()

  // 遍历地图左右两边
  for (let i = 0; i < N; i++) {
    if (graph[i][0] === 1) bfs(graph, i, 0)
    if (graph[i][M - 1] === 1) bfs(graph, i, M - 1)
  }

  // 遍历地图上下两边
  for (let j = 0; j < M; j++) {
    if (graph[0][j] === 1) bfs(graph, 0, j)
    if (graph[N - 1][j] === 1) bfs(graph, N - 1, j)
  }


  // 遍历地图,将孤岛沉没,即将陆地1标记为0;将非孤岛陆地2标记为1
  for (let i = 0; i < N; i++) {
    for (let j = 0; j < M; j++) {
      if (graph[i][j] === 1) graph[i][j] = 0
      else if (graph[i][j] === 2) graph[i][j] = 1
    }
    console.log(graph[i].join(' '));
  }
})()

TypeScript

PhP

Swift

Scala

C#

Dart

C