【华为OD题库-001】宜居星球改造计划-java

题目

2XXX年，人类通过对火星的大气进行宜居改造分析，使得火星已在理论上具备人类宜居的条件，由于技术原因，无法一次性将火星大气全部改造，只能通过局部处理形式，假设将火星待改造的区域为row * column的网格每个网格有3个值，宜居区、可改造区、死亡区，使用YES、NO、NA代替，YES表示该网格已经完成大气改造，NO表示该网格未进行改造，后期可进行改造，NA表示死亡区，不作为判断是否改造完成的宜居，无法穿过。初始状态下，该区域可能存在多个宜居区，并且每个宜居区能同时在每个太阳日单位向上下左右四个方向的相邻格子进行扩散，自动将4个方向相邻的真空区改造成宜居区;请计算这个待改造区域的网格中，可改造区是否能全部变成宜居区，如果可以，则返回改造的太阳日天数，不可以则返回-1。
输入描述:
输入row*column个网格数据，每个网格值枚举值如下:YES，NO，NA，样例:
YES YES NO
NO NO NO
NA NO YES
输出描述:
可改造区是否能全部变成宜居区，如果可以，则返回改造的太阳日天数，不可以则返回-1.
补充说明:
grid[i]只有3种情况，YES、NO、NA
row == grid.length, column == grid[i].length, 1 <= row, column <= 8
示例1
输入:
YES YES NO
NO NO NO
YES NO NO
输出:
2
说明:
经过2个太阳日，完成宜居改造.
示例2
输入:
YES NO NO NO
NO NO NO NO
NO NO NO NO
NO NO NO NO
输出:
6
说明:
经过6个太阳日，可完成改造
示例3
输入: NO NA
输出:
1
说明: 无改造初始条件，无法进行改造
示例4
输入:
YES NO NO YES
NO NO YES NO
NO YES NA NA
YES NO NA NO
输出:
-1
说明:
右下角的区域，被周边三个死亡区挡住，无法实现改造

思路

以示例1数据为例
YES YES NO
NO NO NO
YES NO NO

为了便于描述，我们在该矩阵末尾加上序号，如下：
YES0 YES1 NO2
NO3 NO4 NO5
YES6 NO7 NO8
先记录值为YES的位置，放入list，得到：[0 1 6]
根据题目描述，YES的可以进行上下左右的扩散，把附近的NO更改为YES。被扩散的区域继续加入到list中。
第一次扩散：[0 1 6 3 4 2 7]，说明：本轮扩散0，1，6。即遍历0,1,6，找到他们附近的NO，然后扩散成YES。0将3变为YES，1将4和2变为YES，6将7变为了YES。扩散后得到[0 1 6 3 4 2 7]
第二次扩散：[0 1 6 3 4 2 7 5 8] 说明，本轮扩散3，4，2，7。3的周围全部是YES，所以不影响，4将5变为YES，2不影响，7将8变为YES，扩散后得到[0 1 6 3 4 2 7 5 8]
本轮扩散5，8，他们的周围全是YES，所以不发生任何改变
所以实际在第二轮扩散时，所有的NO都变为了YES，已经完成了改造，因此该用例的输出应该是2。
实际编写代码时，由于是不断的向list加入新的yes，又要一直遍历list，所以可以使用对列实现，在每轮遍历过程中，如果找到一个新的将要被扩散的区域，需要记录该区域是第几次扩散的结果（假定用ans标记），比如将0,1，6记为0，即初始状态就是YES，经过0轮扩散。将3,4，2，7记为1，将5,8记为2。对列中的元素扩散完成后，再去判断原来的矩阵中是否还有NO，如果有，则返回-1，如果没有，则说明全部扩散完成，返回我们记录的ans即可。

题解

package hwod;

import java.util.*;

public class PlanetHabitatPlan {
    public static int[] x_arrs = new int[]{0, 0, -1, 1};
    public static int[] y_arrs = new int[]{-1, 1, 0, 0};

    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        List<String[]> list = new ArrayList<String[]>();
        while (sc.hasNextLine()) {
            String line = sc.nextLine();
            if ("".equals(line)) break;
            list.add(line.split(" "));
        }
        String[][] grids = new String[list.size()][];
        list.toArray(grids);
        System.out.println(reformedNeedDay(grids));
    }

    private static int reformedNeedDay(String[][] grids) {
        int m = grids.length, n = grids[0].length;
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
        Map<Integer, Integer> map = new HashMap<Integer, Integer>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if ("YES".equals(grids[i][j])) {
                    int code = i * n + j;
                    queue.add(code);
                    map.put(code, 0);
                }
            }
        }
        int ans = 0;
        while (!queue.isEmpty()) {
            int code = queue.remove();
            int x = code / n, y = code % n;
            for (int k = 0; k < 4; k++) {
                int new_x = x + x_arrs[k];
                int new_y = y + y_arrs[k];
                if (new_x >= 0 && new_x < m && new_y >= 0 && new_y < n && "NO".equals(grids[new_x][new_y])) {
                    int newCode = new_x * n + new_y;
                    grids[new_x][new_y] = "YES";
                    queue.add(newCode);
                    map.put(newCode, map.get(code) + 1);
                    ans = map.get(newCode);
                }
            }
        }
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if ("NO".equals(grids[i][j])) {
                    return -1;
                }
            }
        }

        return ans;
    }
}