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python-leetcode-50.岛屿数量

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python-leetcode 50.岛屿数量

题目:

给定一个由“1”陆地和“0”水组成的网格,请计算网格中岛屿的数量

岛屿总是被水包围,并且每座岛屿只能由水平方向和竖直方向上相邻的陆地连接形成

此外,可以假设该网格的四条边均被水包围

https://i-blog.csdnimg.cn/direct/13cac6a112894fe1902e455b70a26cff.png


方法一:深度优先搜索

将二维网格看成一个无向图,竖直或水平相邻的 1 之间有边相连

为了求出岛屿的数量,可以扫描整个二维网格。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。

class Solution(object):
    def dfs(self,grid,r,c):
        grid[r][c]="0" #标记已经访问过的陆地
        nr,nc=len(grid),len(grid[0])
        #遍历四个方向上下左右
        for x,y in [(r-1,c),(r+1,c),(r,c+1),(r,c-1)]:
            if 0<=x<nr and 0<=y<nc and grid[x][y]=="1":
                self.dfs(grid,x,y) #递归搜索相邻陆地
    def numIslands(self,grid):
        nr=len(grid)  #获取行数
        if nr==0:
            return 0
        nc=len(grid[0])  #获取列数
        num_islands=0 #记录岛屿的数量
        for r in range(nr):
            for c in range(nc):
                if grid[r][c]=="1": #发现新的岛屿
                    num_islands+=1
                    self.dfs(grid,r,c) # 用 DFS 访问整个岛屿
        return num_islands

时间复杂度:O(MN)其中 M 和 N 分别为行数和列数

时间复杂度:O(MN)


方法二:广度优先搜素

为了求出岛屿的数量,我们可以扫描整个二维网格,如果一个位置为 1,则将其加入队列,开始进行广度优先搜索。在广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。直到队列为空,搜索结束

最终岛屿的数量就是我们进行广度优先搜索的次数。

class Solution(object):
    def numIslands(self, grid):
        """
        :type grid: List[List[str]]
        :rtype: int
        """
        nr=len(grid)  #获取网格的行数
        if nr==0:  #网格为空,返回0
            return 0
        nc=len(grid[0]) #获取网格的列数
        nums_islands=0  #初始化岛屿数目
        for r in range(nr):
            for c in range(nc):
                if grid[r][c]=="1": #如果当前单元格的值是 "1",表示发现一个新的岛屿
                    nums_islands+=1
                    grid[r][c]=="0" #将当前单元格的值从 "1" 改为 "0",表示已经访问过
                    neighbors=deque([(r,c)])#初始化一个双端队列 neighbors,并将当前单元格的坐标 (r, c) 加入队列
                    while neighbors:
                        row,col=neighbors.popleft() #从队列左侧取出一个单元格的坐标
                        for x,y in [(row-1,col),(row+1,col),(row,col-1),(row,col+1)]:
                        #遍历当前单元格的四个相邻单元格(上、下、左、右)
                            if 0<=x<nr and 0<=y<nc and grid[x][y]=="1":
                                neighbors.append((x,y)) #将符合条件的相邻单元格加入队列
                                grid[x][y]="0"
        return nums_islands

时间复杂度:O(MN)

空间复杂度:O(min(M,N)),在最坏情况下,整个网格均为陆地,队列的大小可以达到 min(M,N)

源自力扣官方题解