基本算法——深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）(LeedCode200)

——个人学习笔记
参考：https://www.jianshu.com/p/bff70b786bb6

• 简单归纳：深度就是一直向下查找，只要能向下查找就先向下；广度就是先把本层查找完再向下，和本层相同层次的也要查找完才向下查找。
• 题目：https://leetcode-cn.com/problems/number-of-islands/
  其实思路很简单，但是要区分深度和广度还是有一点难度。
  思路参考：https://leetcode-cn.com/problems/two-sum/solution/dao-yu-shu-liang-by-leetcode/
• 深度优先搜索（DFS）。遍历数组，找到“1”，则该位置改为0，然后进入dfs函数开始查找，如果上下左右有一个是1的，再该其位置为0，进入dfs函数查找，一直进行······到上下左右都为0，就返回上一个继续进行查找，直到第一个1的上下左右都为0就结束，这就是深度优先搜索。

class Solution {
public:
  int numIslands(vector>& grid) {
    int nr = grid.size();
    if (!nr) return 0;
    int nc = grid[0].size();

    int num_islands = 0;
    for (int r = 0; r < nr; ++r) {
      for (int c = 0; c < nc; ++c) {
        if (grid[r][c] == '1') {
          ++num_islands;
          dfs(grid, r, c);
        }
      }
    }

    return num_islands;
  }
  
  private:
  void dfs(vector>& grid, int r, int c) {
    int nr = grid.size();
    int nc = grid[0].size();

    grid[r][c] = '0';
    if (r - 1 >= 0 && grid[r-1][c] == '1') dfs(grid, r - 1, c);
    if (r + 1 < nr && grid[r+1][c] == '1') dfs(grid, r + 1, c);
    if (c - 1 >= 0 && grid[r][c-1] == '1') dfs(grid, r, c - 1);
    if (c + 1 < nc && grid[r][c+1] == '1') dfs(grid, r, c + 1);
  }
}; 

• 广度优先搜索（BFS）。同样遍历数组，找到“1”，则把位置记录（放入pair），然后进行广度搜索，把记录的位置拿出来，找其上下左右，有“1”的则也把位置记录（放入pair）。一直到pair为空为止。（pair通常用来记录地图的位置下标）

class Solution {
public:
  int numIslands(vector>& grid) {
    int nr = grid.size();
    if (!nr) return 0;
    int nc = grid[0].size();

    int num_islands = 0;
    for (int r = 0; r < nr; ++r) {
      for (int c = 0; c < nc; ++c) {
        if (grid[r][c] == '1') {
          ++num_islands;
          grid[r][c] = '0'; 
          queue> n;
          n.push({r, c});
          while (!n.empty()) {
            auto rc = n.front();
            n.pop();
            int row = rc.first, col = rc.second;
            if (row - 1 >= 0 && grid[row-1][col] == '1') {
              n.push({row-1, col}); grid[row-1][col] = '0';
            }
            if (row + 1 < nr && grid[row+1][col] == '1') {
              n.push({row+1, col}); grid[row+1][col] = '0';
            }
            if (col - 1 >= 0 && grid[row][col-1] == '1') {
              n.push({row, col-1}); grid[row][col-1] = '0';
            }
            if (col + 1 < nc && grid[row][col+1] == '1') {
              n.push({row, col+1}); grid[row][col+1] = '0';
            }
          }
        }
      }
    }

    return num_islands;
  }
};

 

• Tip：这两种区别就在是把1的上下左右都查找完才进行下一个查找，还是上下左右一查找到1就进行下一个查找。前者为广度，后者为深度。