此前我们对 单源最短路 问题进行的讲解:
使用bfs算法解决单源最短路问题
画图来说,单源最短路问题即为:
而对于多源最短路问题:
自然是 利用BFS算法解决,下面提出解法:
当我们将所有的源点作为一个源点来进行解题时,问题又变成了单源最短路问题,而为什么可以认为这种解法是正确的呢?
我们对于 单源最短路 问题的bfs解法为:
自然,对于 多源最短路 的bfs解法为:
思路
dist[i][j] == -1
:未被检索过dist[i][j] != -1
:该位置到0的最短距离代码
class Solution {
public:
int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
int dy[4] = {-1, 1, 0 ,0};
vector<vector<int>> updateMatrix(vector<vector<int>>& mat) {
int m = mat.size(), n = mat[0].size();
vector<vector<int>> dist(m, vector<int>(n, -1)); // 将dist数组元素初始化为-1(未检索的状态)
queue<pair<int, int>> q;
// 正难则反:以矩阵中的0作为起点进行扩展
// 将所有起始点入队
for(int i = 0; i < m; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
if(mat[i][j] == 0)
{
q.push({i, j});
dist[i][j] = 0;
}
// 对队列中的元素进行拓展
while(q.size())
{
auto [a, b] = q.front(); q.pop();
for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
int x = dx[i] + a, y = dy[i] + b;
if((x >= 0 && x < m) && (y >= 0 && y < n) && dist[x][y] == -1)
{
dist[x][y] = dist[a][b] + 1;
q.push({x, y});
}
}
}
return dist;
}
};
思路
代码
class Solution {
public:
int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
int dy[4] = {-1, 1, 0, 0};
int numEnclaves(vector<vector<int>>& grid) {
int m = grid.size(), n = grid[0].size();
// 将visited数组元素初始化为0
vector<vector<bool>> visited(m, vector<bool>(n, false));
queue<pair<int, int>> q;
// 正难则反:以边界的1为起始点,进行bfs
// 1. 找到边界1,并扩展
for(int i = 0; i < m; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
if(((i == 0 || i == m-1) || (j == 0 || j == n-1)) && grid[i][j] == 1)
{
q.push({i, j});
visited[i][j] = true;
}
// 2. 多源bfs
while(q.size())
{
auto [a, b] = q.front(); q.pop();
for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
int x = a + dx[i], y = b + dy[i];
if((x >= 0 && x < m) && (y >= 0 && y < n) && !visited[x][y] && grid[x][y])
{
q.push({x, y});
visited[x][y] = true;
}
}
}
// 3. 提取结果
int ret = 0;
for(int i = 0; i < m; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
if(!visited[i][j] && grid[i][j])
++ret;
return ret;
}
};
思路
代码
class Solution {
public:
int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
int dy[4] = {-1, 1, 0, 0};
vector<vector<int>> highestPeak(vector<vector<int>>& isWater) {
// 思路同 “10矩阵”
int m = isWater.size(), n = isWater[0].size();
vector<vector<int>> dist(m, vector<int>(n, -1));
queue<pair<int, int>> q;
// 1.对水域进行扩展
for(int i = 0; i < m; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
if(isWater[i][j] == 1) // 1是水域
{
q.push({i, j});
dist[i][j] = 0;
}
// 2.
while(q.size())
{
auto [a, b] = q.front(); q.pop();
for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
int x = a + dx[i], y = b + dy[i];
if((x >= 0 && x < m) && (y >= 0 && y < n) && dist[x][y] == -1)
{
q.push({x, y});
dist[x][y] = dist[a][b] + 1;
}
}
}
return dist;
}
};
思路
解法思路: bfs + 正难则反 + dist数组
代码
class Solution {
public:
int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
int dy[4] = {-1, 1, 0, 0};
int maxDistance(vector<vector<int>>& grid) {
int m = grid.size(), n = grid[0].size();
// 正难则反:以1为起点,向内扩展并标记
vector<vector<int>> dist(m, vector<int>(n, -1));
queue<pair<int, int>> q;
// 1. 根据单元格1向内扩展
for(int i = 0; i < m; ++i)
for(int j = 0; j < n; ++j)
if(grid[i][j] == 1)
{
q.push({i, j});
dist[i][j] = 0;
}
// 2. 多源bfs
int ret = -1; // 统计结果
while(q.size())
{
auto [a, b] = q.front(); q.pop();
for(int i = 0; i < 4; ++i)
{
int x = a + dx[i], y = b + dy[i];
if((x >= 0 && x < m) && (y >= 0 && y < n) && dist[x][y] == -1)
{
q.push({x, y});
dist[x][y] = dist[a][b] + 1;
ret = max(ret, dist[x][y]);
}
}
}
return ret;
}
};