994. 腐烂的橘子(Python)

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题目

难度:★★★☆☆
类型:几何,二维数组

题目

在给定的网格中,每个单元格可以有以下三个值之一:

值 0 代表空单元格;
值 1 代表新鲜橘子;
值 2 代表腐烂的橘子。
每分钟,任何与腐烂的橘子(在 4 个正方向上)相邻的新鲜橘子都会腐烂。

返回直到单元格中没有新鲜橘子为止所必须经过的最小分钟数。如果不可能,返回 -1。

示例

示例1

994. 腐烂的橘子(Python)_第1张图片
腐烂的橘子

输入:[[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出:4

示例 2

输入:[[2,1,1],[0,1,1],[1,0,1]]
输出:-1
解释:左下角的橘子(第 2 行, 第 0 列)永远不会腐烂,因为腐烂只会发生在 4 个正向上。

示例 3

输入:[[0,2]]
输出:0
解释:因为 0 分钟时已经没有新鲜橘子了,所以答案就是 0 。

提示

1 <= grid.length <= 10
1 <= grid[0].length <= 10
grid[i][j] 仅为 0、1 或 2

解答

参考官方解答。使用宽度有限搜索。

每一轮,腐烂将会从每一个烂橘子蔓延到与其相邻的新鲜橘子上。一开始,腐烂的橘子的深度为 0,每一轮腐烂会从腐烂橘子传染到之相邻新鲜橘子上,并且设置这些新的腐烂橘子的深度为自己深度 +1,我们想知道完成这个过程之后的最大深度值是多少。

因为我们总是选择去使用深度值最小的(且之前未使用过的)腐烂橘子去腐化新鲜橘子,如此保证每一个橘子腐烂时的深度标号也是最小的。

我们还应该检查最终状态下,是否还有新鲜橘子。

import collections


class Solution(object):
    def orangesRotting(self, grid):
        R, C = len(grid), len(grid[0])
        A = grid

        # 把所有腐烂的橘子加入到双向队列中
        queue = collections.deque()
        for r, row in enumerate(A):
            for c, val in enumerate(row):
                if val == 2:
                    queue.append((r, c, 0))
        
        # 东南西北生成器
        def surrounding(r, c):
            for nr, nc in ((r-1, c), (r, c-1), (r+1, c), (r, c+1)):
                if 0 <= nr < R and 0 <= nc < C:
                    yield nr, nc
        
        # 宽度优先搜索
        d = 0
        while queue:
            r, c, d = queue.popleft()
            for nr, nc in surrounding(r, c):
                if A[nr][nc] == 1:
                    A[nr][nc] = 2
                    queue.append((nr, nc, d+1))
        
        # 如果还有没有腐烂的橘子,返回-1
        if any(1 in row for row in A):
            return -1
        
        # 返回最大深度
        return d

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