【LeetCode-面试算法经典-Java实现】【130-Surrounded Regions（环绕区域）】
【130-Surrounded Regions（环绕区域）】
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原题
Given a 2D board containing 'X' and 'O', capture all regions surrounded by 'X'.
A region is captured by flipping all 'O's into 'X's in that surrounded region.
For example,
X X X X
X O O X
X X O X
X O X XAfter running your function, the board should be:
X X X X
X X X X
X X X X
X O X X题目大意
一个二维网格，包含’X’与’O’，将所以被X包围的O区域用X替代，返回替代后后结果。
解题思路
采用广度优先遍历的方式，（也可以采用尝试深度优先的方式（会有栈溢出））,标记出所有的被包围的点，剩下的就是不被包围的点
代码实现
算法实现类
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class Solution {
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 下面采用广度度优先遍历的方式，找出所有的【不】被包围的点
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
public void solve(char[][] board) {
// 参数校验
if (board == null || board.length < 1 || board[0].length < 1) {
return;
}
boolean[][] visited = new boolean[board.length][board[0].length];
// 广度优先搜索时外围一圈的元素
List<Coordinate> round = new LinkedList<>();
// 处理顶部行
for (int col = 0; col < board[0].length; col++) {
// 顶部行，并且点是O并且点未被访问过
if (!visited[0][col] && board[0][col] == 'O') {
round.clear();
round.add(new Coordinate(0, col));
bfs(board, visited, round);
}
}
// 处理底部行
for (int col = 0; col < board[0].length; col++) {
// 顶部行，并且点是O并且点未被访问过
if (!visited[board.length - 1][col] && board[board.length - 1][col] == 'O') {
round.clear();
round.add(new Coordinate(board.length - 1, col));
bfs(board, visited, round);
}
}
// 处理左边列
for (int row = 1; row < board.length - 1; row++) {
// 顶部行，并且点是O并且点未被访问过
if (!visited[row][0] && board[row][0] == 'O') {
round.clear();
round.add(new Coordinate(row, 0));
bfs(board, visited, round);
}
}
// 处理右边列
for (int row = 1; row < board.length - 1; row++) {
// 顶部行，并且点是O并且点未被访问过
if (!visited[row][board[0].length - 1] && board[row][board[0].length - 1] == 'O') {
round.clear();
round.add(new Coordinate(row, board[0].length - 1));
bfs(board, visited, round);
}
}
// 标记网格
for (int i = 0; i < board.length; i++) {
for (int j = 0; j < board[0].length; j++) {
// 如果未被访问过，有两种可能，第一是X点，第二是O点，O点一定是被X包围的
// 此时将未访问过的点设置为X是正确的
if (!visited[i][j]) {
board[i][j] = 'X';
}
}
}
}
/** * 深度优先，找不被包围的点 * * @param board 二维网格 * @param visited 访问标记数组 * @param round 广度优先搜索时外围一圈的元素 */
public void bfs(char[][] board, boolean[][] visited, List<Coordinate> round) {
Coordinate c;
while (round.size() > 0) {
c = round.remove(0);
if (c.x >= 0 && c.x < board.length && c.y >= 0 && c.y < board[0].length && board[c.x][c.y] == 'O' && !visited[c.x][c.y]) {
visited[c.x][c.y] = true;
round.add(new Coordinate(c.x - 1, c.y));
round.add(new Coordinate(c.x, c.y + 1));
round.add(new Coordinate(c.x + 1, c.y));
round.add(new Coordinate(c.x, c.y - 1));
}
}
}
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 下面采用广度度优先遍历的方式，找出所有的被包围的点，并且标记会超时
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
public void solve2(char[][] board) {
// 参数校验
if (board == null || board.length < 1 || board[0].length < 1) {
return;
}
boolean[][] visited = new boolean[board.length][board[0].length];
// 广度优先搜索时外围一圈的元素
List<Coordinate> round = new LinkedList<>();
// 广度优先搜索进的所有元素
List<Coordinate> all = new LinkedList<>();
for (int i = 0; i < board.length; i++) {
for (int j = 0; j < board[0].length; j++) {
if (!visited[i][j] && board[i][j] == 'O') {
// 广度优先搜索第一圈的元素
round.add(new Coordinate(i, j));
boolean result = bfs(board, visited, round, all);
// 一次搜索的所有O都在网格内，并且不在边界上
if (result) {
// 设置标记
for (Coordinate c : all) {
board[c.x][c.y] = 'X';
}
}
// 清空元素
round.clear();
all.clear();
}
}
}
}
/** * 广度优先遍历 * * @param board 二维网格 * @param visited 访问标记数组 * @param round 广度优先搜索时外围一圈的元素 * @param all 广度优先搜索进的所有元素 * @return true点是O，点在网格内，并且不在边界上，如果点是X，总返回true */
public boolean bfs(char[][] board, boolean[][] visited, List<Coordinate> round, List<Coordinate> all) {
boolean result = true;
int size = round.size();
Coordinate c;
while (size > 0) {
size--;
// 取队首元素
c = round.remove(0);
// 添加到遍历记录元素集合中
all.add(c);
// 标记已经被访问过了
visited[c.x][c.y] = true;
// 判断c是否是O内点
result &= isInner(board, c.x, c.y);
// c的上面一个点是否是O，并且没有访问过，满足就添加到round队列中
if (isO(board, c.x - 1, c.y) && !visited[c.x - 1][c.y]) {
round.add(new Coordinate(c.x - 1, c.y));
}
// c的右面一个点是否是O，并且没有访问过，满足就添加到round队列中
if (isO(board, c.x, c.y + 1) && !visited[c.x][c.y + 1]) {
round.add(new Coordinate(c.x, c.y + 1));
}
// c的下面一个点是否是O，并且没有访问过，满足就添加到round队列中
if (isO(board, c.x + 1, c.y) && !visited[c.x + 1][c.y]) {
round.add(new Coordinate(c.x + 1, c.y));
}
// c的左面一个点是否是O，并且没有访问过，满足就添加到round队列中
if (isO(board, c.x, c.y - 1) && !visited[c.x][c.y - 1]) {
round.add(new Coordinate(c.x, c.y - 1));
}
}
if (round.size() > 0) {
return bfs(board, visited, round, all) && result;
} else {
return result;
}
}
/** * 判断点在二维风格内部，并且不在边界上 * * @param board 二维网格 * @param x 横坐标 * @param y 纵坐标 * @return true是 */
public boolean isInner(char[][] board, int x, int y) {
return x > 0 && x < board.length - 1 && y > 0 && y < board[0].length - 1;
}
/** * 判断点是否是O * * @param board 二维网格 * @param x 横坐标 * @param y 纵坐标 * @return true是 */
public boolean isO(char[][] board, int x, int y) {
return x >= 0 && x < board.length && y >= 0 && y < board[0].length && board[x][y] == 'O';
}
/** * 坐标对象 */
public static class Coordinate {
private int x;
private int y;
public Coordinate() {
}
public Coordinate(int x, int y) {
this.x = x;
this.y = y;
}
@Override
public String toString() {
return "(" + x + ", " + y + ")";
}
}
}评测结果
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