力扣题解-841. 钥匙和房间(有向图深度优先搜索/广度优先搜索)

题目:841. 钥匙和房间

有 N 个房间,开始时你位于 0 号房间。每个房间有不同的号码:0,1,2,…,N-1,并且房间里可能有一些钥匙能使你进入下一个房间。

在形式上,对于每个房间 i 都有一个钥匙列表rooms[i],每个钥匙 rooms[i][j] 由 [0,1,…,N-1] 中的一个整数表示,其中 N = rooms.length。 钥匙 rooms[i][j] = v 可以打开编号为 v 的房间。

最初,除 0 号房间外的其余所有房间都被锁住。

你可以自由地在房间之间来回走动。

如果能进入每个房间返回 true,否则返回 false。

示例 1:
输入: [[1],[2],[3],[]]
输出: true
解释:
我们从 0 号房间开始,拿到钥匙 1。
之后我们去 1 号房间,拿到钥匙 2。
然后我们去 2 号房间,拿到钥匙 3。
最后我们去了 3 号房间。
由于我们能够进入每个房间,我们返回 true。

示例 2:
输入:[[1,3],[3,0,1],[2],[0]]
输出:false
解释:我们不能进入 2 号房间。

提示:
1 <= rooms.length <= 1000
0 <= rooms[i].length <= 1000
所有房间中的钥匙数量总计不超过 3000。

来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/keys-and-rooms
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题解

利用图论的相关概念来描述题目的含义。

将N个房间看作是图的N个顶点;每个房间的若干钥匙可以打开其他房间,因此将房间里的钥匙看作是连接该房间到其他房间的边,由于是单向的,因此图为有向图。

则,本题的意思是:以0号顶点开始进行搜索,问能否完成遍历全部的顶点。

将问题转化为有向图的搜索问题后,解题方法就比较简单了,直接套用广度优先搜索和深度优先搜索即可。

注意到本题的有向图的搜索是基于单个源点(0号房间)的,无需遍历全部顶点进行深度优先搜索。

代码

广度优先搜索

class Solution {
public:
    bool canVisitAllRooms(vector<vector<int>>& rooms) {
        int n = rooms.size();
        vector<int> visited(n, false);
        queue<int> que;
        int roomNum = 0;

        que.push(0);
        visited[0] = true;
        roomNum ++;

        while (!que.empty()) {
            int room = que.front();
            que.pop();

            for (auto& v: rooms[room]) {
                //遍历邻接表
                if (visited[v] == false) {
                    visited[v] = true;
                    que.push(v);
                    roomNum ++;
                } else {
                    //trivial
                }
            }
        }
        return roomNum == n ? true: false;
    }
};

深度优先搜索

class Solution {
    vector<bool> visited;
    int roomNum = 0;
public:
    bool canVisitAllRooms(vector<vector<int>>& rooms) {
        int n = rooms.size();
        visited.resize(n, false);
        dfs(0, rooms);
        return roomNum == n ? true: false;
    }

    void dfs(int room, vector<vector<int>> &rooms) {
        roomNum ++;
        visited[room] = true;
        for (auto& v: rooms[room]) {
            //遍历邻接表
            if (visited[v] == false) {
                dfs(v, rooms);
            } else {
                //trivial
            }
        }
    }
};

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