【LeetCode每日一题】——130.被围绕的区域

一【题目类别】

• 广度优先搜索

二【题目难度】

• 中等

三【题目编号】

• 130.被围绕的区域

四【题目描述】

• 给你一个 m x n 的矩阵 board ，由若干字符 ‘X’ 和 ‘O’ ，找到所有被 ‘X’ 围绕的区域，并将这些区域里所有的 ‘O’ 用 ‘X’ 填充。

五【题目示例】

• 示例 1：

  • 
  • 输入：board = [[“X”,“X”,“X”,“X”],[“X”,“O”,“O”,“X”],[“X”,“X”,“O”,“X”],[“X”,“O”,“X”,“X”]]
  • 输出：[[“X”,“X”,“X”,“X”],[“X”,“X”,“X”,“X”],[“X”,“X”,“X”,“X”],[“X”,“O”,“X”,“X”]]
  • 解释：被围绕的区间不会存在于边界上，换句话说，任何边界上的 ‘O’ 都不会被填充为 ‘X’。 任何不在边界上，或不与边界上的 ‘O’ 相连的 ‘O’ 最终都会被填充为 ‘X’。如果两个元素在水平或垂直方向相邻，则称它们是“相连”的。

• 示例 2：

  • 输入：board = [[“X”]]
  • 输出：[[“X”]]

六【解题思路】

• 如果从正面思考：如何将所有被围绕的区域找出来？那么这个题很难解决
• 但是如果我们从反向思考：我们通过读题可以发现，连接到边上的’O’一定是不被围绕的，其余的都是被围绕的，所以我们可以通过边上的’O’，找到所有不被围绕的，将其置为’A’
• 最后我们再将’A’还原为’O’
• 那么剩下的’O’一定都是被围绕的，只需要将其置为’X’即可

七【题目提示】

• m == board.length
• n == board[i].length
• 1 <= m, n <= 200
• board[i][j] 为 ‘X’ 或 ‘O’

八【时间频度】

• 时间复杂度：$O(n\ast m)$，其中 $m,n$ 分别是二维数组的长和宽
• 空间复杂度：$O(n\ast m)$，其中 $m,n$ 分别是二维数组的长和宽

九【代码实现】

1. Java语言版

package BFS;

public class p130_SurroundedRegions {

    public static void main(String[] args) {

    }

    private static int[] dx = {1, -1, 0, 0};
    private static int[] dy = {0, 0, 1, -1};

    public static void solve(char[][] board) {
        int m = board.length;
        int n = board[0].length;
        int[][] queue = new int[m * n][2];
        int front = 0;
        int rear = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            if (board[0][i] == 'O') {
                board[0][i] = 'A';
                queue[rear][0] = 0;
                queue[rear++][1] = i;
            }
            if (board[m - 1][i] == 'O') {
                board[m - 1][i] = 'A';
                queue[rear][0] = m - 1;
                queue[rear++][1] = i;
            }
        }
        for (int i = 1; i < m - 1; i++) {
            if (board[i][0] == 'O') {
                board[i][0] = 'A';
                queue[rear][0] = i;
                queue[rear++][1] = 0;
            }
            if (board[i][n - 1] == 'O') {
                board[i][n - 1] = 'A';
                queue[rear][0] = i;
                queue[rear++][1] = n - 1;
            }
        }
        while (front < rear) {
            int x = queue[front][0];
            int y = queue[front++][1];
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int cx = x + dx[i];
                int cy = y + dy[i];
                if (cx < 0 || cx >= m || cy < 0 || cy >= n || board[cx][cy] != 'O') {
                    continue;
                }
                board[cx][cy] = 'A';
                queue[rear][0] = cx;
                queue[rear++][1] = cy;
            }
        }
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (board[i][j] == 'A') {
                    board[i][j] = 'O';
                } else if (board[i][j] == 'O') {
                    board[i][j] = 'X';
                }
            }
        }
    }

}

2. C语言版

#include
#include

const int dx[4] = { 1,-1,0,0 };
const int dy[4] = { 0,0,1,-1 };

void solve(char** board, int boardSize, int* boardColSize)
{
	int m = boardSize;
	int n = boardColSize[0];
	int** queue = (int**)malloc(sizeof(int*) * (m * n));
	for (int i = 0; i < (m*n); i++)
	{
		queue[i] = (int*)malloc(sizeof(int) * 2);
	}
	int front = 0;
	int rear = 0;
	for (int i = 0; i < m; i++)
	{
		if (board[i][0] == 'O')
		{
			board[i][0] = 'A';
			queue[rear][0] = i;
			queue[rear++][1] = 0;
		}
		if (board[i][n - 1] == 'O')
		{
			board[i][n - 1] = 'A';
			queue[rear][0] = i;
			queue[rear++][1] = n - 1;
		}
	}
	for (int i = 1; i < n - 1; i++)
	{
		if (board[0][i] == 'O')
		{
			board[0][i] = 'A';
			queue[rear][0] = 0;
			queue[rear++][1] = i;
		}
		if (board[m - 1][i] == 'O')
		{
			board[m - 1][i] = 'A';
			queue[rear][0] = m - 1;
			queue[rear++][1] = i;
		}
	}
	while (front < rear)
	{
		int x = queue[front][0];
		int y = queue[front++][1];
		for (int i = 0; i < 4; i++)
		{
			int cx = x + dx[i];
			int cy = y + dy[i];
			if (cx < 0 || cx >= m || cy < 0 || cy >= n || board[cx][cy] != 'O')
			{
				continue;
			}
			board[cx][cy] = 'A';
			queue[rear][0] = cx;
			queue[rear++][1] = cy;
		}
	}
	for (int i = 0; i < m; i++)
	{
		for (int j = 0; j < n; j++)
		{
			if (board[i][j] == 'A')
			{
				board[i][j] = 'O';
			}
			else if (board[i][j] == 'O')
			{
				board[i][j] = 'X';
			}
		}
	}
	for (int i = 0; i < (m*n); i++)
	{
		free(queue[i]);
	}
	free(queue);
}

/*主函数省略*/

十【提交结果】

1. Java语言版
   

2. C语言版