列表实现岛屿数量(DFS+BFS)

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列表实现岛屿数量(DFS+BFS)

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给定一个由 ‘1’(陆地)和 ‘0’(水)组成的的二维网格,计算岛屿的数量。一个岛被水包围,并且它是通过水平方向或垂直方向上相邻的陆地连接而成的。你可以假设网格的四个边均被水包围。

示例 1:

输入:
11110
11010
11000
00000

输出: 1
示例 2:

输入:
11000
11000
00100
00011

输出: 3

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/number-of-islands
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本题是典型的搜索相关题目,在网格中进行相连区域查找,一块区域就是一个岛屿。
遇到类似题目可以联想到二叉树的算法,但是网格中增加到了四个方向的搜索和判断,因此我们可以设定一个方向路径列表来进行四个方向的遍历,这里我设定它为 path = [[1,0],[0,1],[-1,0],[0,-1]],分别为向下、向右、向上、向左的表示。
值得注意的是,在判断过当前坐标点元素为‘1’后,要将此坐标点元素化为‘0‘,以免后续的搜索中出现重复搜索的情况。

if not grid: #判断有无输入的矩阵
            return 0
        x , y = len(grid) , len(grid[0]) #x为矩阵行数量,y为列数量
        count = 0
        path = [[1,0],[0,1],[-1,0],[0,-1]] #设定方向列表,顺序进行下、右、上、左的搜索判断

        def bfs(i,j): #广度优先
            que = []  #空列表,仿照列表实现广度优先算法先进先出进行搜索
            que.append([i,j]) #把字符为‘1’的第一个坐标放进空列表中
            grid[i][j] = '0' #把这个坐标表示的字符化为‘0’
            while(len(que)): #如果列表中存在元素,则据需往下进行搜索判断
                m , n = que.pop(0) #甩出列表中第一个元素
                for pa in path:    #在甩出的坐标的四个方向进行搜索
                    ni = m + pa[0] #对行和列进行加1、减1的操作来实现偏移
                    nj = n + pa[1]
                    if ni >= 0 and ni < x and nj >= 0 and nj < y and grid[ni][nj] == '1': #判断偏移过后的坐标是否符合矩阵要求
                                                                                # 即不能越过矩阵边界,同时判断坐标点元素是否为字符‘1’
                        que.append([ni,nj]) #符合判断条件的元素点加入列表中并同时将该点坐标标示的元素化为‘0’
                        grid[ni][nj] = '0'

        def dfs(i,j): #深度优先
            grid[i][j] = '0' #坐标元素化为‘0’
            for pa in path: #坐标点四个方向上进行搜索判断
                ni = i + pa[0]
                nj = j + pa[1]
                if ni >= 0 and ni < x and nj >= 0 and nj < y and grid[ni][nj] == '1':
                    dfs(ni,nj) #如果偏移后的坐标点符合判断条件,则继续向下进行判断,直到不能再向下为止,则继续向右判断

        for i in range(x):
            for j in range(y):
                if grid[i][j] == '1':
                    count += 1 #当坐标点符号为‘1’时,数量加1
                    #bfs(i,j)
                    dfs(i,j)
        return count

if __name__ == "__main__":
    a = [["1","1","1","1","0"],["1","1","0","1","0"],["1","1","0","0","0"],["0","0","0","0","0"]]
    n = Solution()
    print(n.numIslands(a))

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