给定一个包含了一些 0 和 1的非空二维数组 grid , 一个 岛屿 是由四个方向 (水平或垂直) 的 1 (代表土地) 构成的组合。你可以假设二维矩阵的四个边缘都被水包围着。
找到给定的二维数组中最大的岛屿面积。(如果没有岛屿,则返回面积为0。)
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/max-area-of-island
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输入示例:
[[0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],
[0,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0],
[0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0],
[0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],
[0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0]]
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输出结果: 6
1、逐个遍历所给二维矩阵grid的元素
2、如果遇到值为1的元素,则将这里的值设为0,然后给面积加1;最后遍历其上下左右四个元素,如果有值为1的元素,则将这个值置为0,然后再给面积加1,并且继续遍历这个值为1的元素的四个方向的元素,直到它的四个方向的值都为0停止。
3、对所有元素都做步骤2中的操作,并且将每个元素的面积的值保存在数组中,等遍历完grid后,这个数组中的最大值即为我们要找的答案。
实现:
我们定义两个方法:search_four():用来遍历一个元素的四个方向上的所有元素,这里采用递归实现对一个方向上所有元素及其四周元素的遍历;search()方法用来遍历grid和调用search_four()方法来遍历当前元素四个方向上的元素。主要的思想是深度优先搜索,具体如下:
# 定义一个方法,用来遍历下标为i,j的元素的四个方向上的元素
def search_four(grid: list,i: int,j: int,length_row,length_col):
# 如果下标小于0或者大于其最大值(即下标越界)或者下标为i,j的元素为0,则结束递归,返回0
if i<0 or j<0 or i>=length_row or j>=length_col or grid[i][j] == 0:
return 0
grid[i][j] = 0 #如果符合要求,则将下标为i,j的元素由1设为0,这样后面必将以遍历到的元素四个方向都为0结束
area = 1 # 然后让面积等于1
# 向上遍历
r = i - 1 # r指代目前遍历到的行
c = j # c表示当前遍历到的列
while r>=0 and grid[r][c] != 0: # 如果遍历到的元素值为0,则停止遍历
area += search_four(grid,r,c,length_row,length_col) # 向上的面积等于当前元素的面积1加上其上面元素及其四个方向上(他自己面积已经算过,而且我们也已经将其设为了0)所有值为1的面积之和。
r -= 1 # 遍历当前元素上面一个节点后,将当前结点设为紧邻其上面的元素,并且遍历这个元素的四个方向
# 向下遍历,将当前所指向的节点设为i,j节点的正下方的元素,然后做同样的操作
r = i + 1
while r < length_row and grid[r][c] != 0:
area += search_four(grid,r,c,length_row,length_col)
r += 1
r = i
c = j - 1
# 向左遍历
while c>=0 and grid[r][c] != 0:
area += search_four(grid,r,c,length_row,length_col)
c -= 1
c = j + 1
# 向右遍历
while c < length_col and grid[r][c] != 0:
area += search_four(grid,r,c,length_row,length_col)
c += 1
# 至此,即可得到以i,j为下标的元素的四个方向及其本身的所有值为1的符合条件的元素的个数(即面积)
return area
def search(grid: list):
# 记录每个节点所在岛屿的面积。
result = [0]
length_row = len(grid)
length_col = len(grid[0])
i = 0
# 遍历所给二维矩阵
while i < length_row:
j = 0
while j < length_col:
if grid[i][j] == 1:
# 将i,j节点及其四周的面积添加到result数组中
result.append(search_four(grid,i,j,length_row,length_col))
j += 1
else:
j += 1
i += 1
# 返回result数组的最大值。
return max(result)