广度优先遍历 之 LeetCode 542. 01 Matrix

　　广度优先遍历是层序遍历的推广。层序遍历需要使用普通队列，因此，对于广度优先遍历，使用普通队列也是一个不错的选择。

Given a matrix consists of 0 and 1, find the distance of the nearest 0 for each cell.

The distance between two adjacent cells is 1.

Example 1:
Input:
0 0 0
0 1 0
0 0 0
Output:
0 0 0
0 1 0
0 0 0

Example 2:
Input:
0 0 0
0 1 0
1 1 1
Output:
0 0 0
0 1 0
1 2 1

Note:
The number of elements of the given matrix will not exceed 10,000.
There are at least one 0 in the given matrix.
The cells are adjacent in only four directions: up, down, left and right.

　　基本思路：
　　１.　初始化时，值为“０”的点置为０，其他点置为距离最大值。
　　２.　以值为“０”的点为中心开始，向四周遍历。对于非“０”点，查看它上下左右四个点，其值为四个点的值中最小值＋１。
　　当要使用普通队列时，需要考虑每一轮需要将哪些对象入队，哪些不要入队。从而保证不要重复遍历。

public class Solution {
    public int[][] updateMatrix(int[][] matrix) {
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;

        //初始化，同时将第一轮遍历的对象——值为“0”的点入队
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    queue.offer(new int[] {i, j});
                }
                else {
                    matrix[i][j] = Integer.MAX_VALUE;
                }
            }
        }

        //表示左右下上四个位置的点
        int[][] dirs = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};

        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] cell = queue.poll();//出队的元素作为此次遍历的中心点
            for (int[] d : dirs) {
                int r = cell[0] + d[0];
                int c = cell[1] + d[1];
                if (r < 0 || r >= m || c < 0 || c >= n || 
                    matrix[r][c] <= matrix[cell[0]][cell[1]] + 1) continue;//改行表示matrix[r][c]这个点已经是最优的了，即遍历过的了，因此不用再遍历了
                queue.add(new int[] {r, c});将遍历过的点入队，作为下次遍历的中心点
                matrix[r][c] = matrix[cell[0]][cell[1]] + 1;
            }
        }

        return matrix;
    }
}