leetcode-master/problems/0200.岛屿数量.md

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# 200. 岛屿数量
[题目链接](https://leetcode.cn/problems/number-of-islands/)
给你一个由 '1'(陆地)和 '0'(水)组成的的二维网格,请你计算网格中岛屿的数量。
岛屿总是被水包围,并且每座岛屿只能由水平方向和/或竖直方向上相邻的陆地连接形成。
此外,你可以假设该网格的四条边均被水包围。
![](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220726093256.png)
提示:
* m == grid.length
* n == grid[i].length
* 1 <= m, n <= 300
* grid[i][j] 的值为 '0' 或 '1'
## 思路
注意题目中每座岛屿只能由**水平方向和/或竖直方向上**相邻的陆地连接形成。
也就是说斜角度链接是不算了, 例如示例二,是三个岛屿,如图:
![图一](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220726094200.png)
这道题题目是 DFSBFS并查集基础题目。
本题思路,是用遇到一个没有遍历过的节点陆地,计数器就加一,然后把该节点陆地所能遍历到的陆地都标记上。
在遇到标记过的陆地节点和海洋节点的时候直接跳过。 这样计数器就是最终岛屿的数量。
那么如果把节点陆地所能遍历到的陆地都标记上呢,就可以使用 DFSBFS或者并查集。
### 深度优先搜索
以下代码使用dfs实现如果对dfs不太了解的话建议先看这篇题解[797.所有可能的路径](https://leetcode.cn/problems/all-paths-from-source-to-target/solution/by-carlsun-2-66pf/)
C++代码如下:
```CPP
// 版本一
class Solution {
private:
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void dfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextx = x + dir[i][0];
int nexty = y + dir[i][1];
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了,直接跳过
if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') { // 没有访问过的 同时 是陆地的
visited[nextx][nexty] = true;
dfs(grid, visited, nextx, nexty);
}
}
}
public:
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
vector<vector<bool>> visited = vector<vector<bool>>(n, vector<bool>(m, false));
int result = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (!visited[i][j] && grid[i][j] == '1') {
visited[i][j] = true;
result++; // 遇到没访问过的陆地+1
dfs(grid, visited, i, j); // 将与其链接的陆地都标记上 true
}
}
}
return result;
}
};
```
很多录友可能有疑惑,为什么 以上代码中的dfs函数没有终止条件呢 感觉递归没有终止很危险。
其实终止条件 就写在了调用dfs的地方如果遇到不合法的方向直接不会去调用dfs。
当然,也可以这么写:
```CPP
// 版本二
class Solution {
private:
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void dfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
if (visited[x][y] || grid[x][y] == '0') return; // 终止条件:访问过的节点 或者 遇到海水
visited[x][y] = true; // 标记访问过
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextx = x + dir[i][0];
int nexty = y + dir[i][1];
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了,直接跳过
dfs(grid, visited, nextx, nexty);
}
}
public:
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
vector<vector<bool>> visited = vector<vector<bool>>(n, vector<bool>(m, false));
int result = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (!visited[i][j] && grid[i][j] == '1') {
result++; // 遇到没访问过的陆地,+1
dfs(grid, visited, i, j); // 将与其链接的陆地都标记上 true
}
}
}
return result;
}
};
```
这里大家应该能看出区别了无疑就是版本一中 调用dfs 的条件放在了 版本二 终止条件位置上
**版本一的写法** 下一个节点是否能合法已经判断完了只要调用dfs就是可以合法的节点
**版本二的写法**不管节点是否合法上来就dfs然后在终止条件的地方进行判断不合法再return
**理论上来讲,版本一的效率更高一些**因为避免了 没有意义的递归调用在调用dfs之前就做合法性判断 但从写法来说可能版本二 更利于理解一些。(不过其实都差不太多
很多同学看了同一道题目都是dfs写法却不一样有时候有终止条件有时候连终止条件都没有其实这就是根本原因两种写法而已
### 广度优先搜索
不少同学用广搜做这道题目的时候超时了 这里有一个广搜中很重要的细节
根本原因是**只要 加入队列就代表 走过就需要标记而不是从队列拿出来的时候再去标记走过**。
很多同学可能感觉这有区别吗
如果从队列拿出节点再去标记这个节点走过就会发生下图所示的结果会导致很多节点重复加入队列
![图二](https://code-thinking-1253855093.file.myqcloud.com/pics/20220727100846.png)
超时写法 从队列中取出节点再标记
```CPP
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
queue<pair<int, int>> que;
que.push({x, y});
while(!que.empty()) {
pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
int curx = cur.first;
int cury = cur.second;
visited[curx][cury] = true; // 从队列中取出在标记走过
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextx = curx + dir[i][0];
int nexty = cury + dir[i][1];
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了,直接跳过
if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
que.push({nextx, nexty});
}
}
}
}
```
加入队列 就代表走过立刻标记正确写法
```CPP
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
queue<pair<int, int>> que;
que.push({x, y});
visited[x][y] = true; // 只要加入队列,立刻标记
while(!que.empty()) {
pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
int curx = cur.first;
int cury = cur.second;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextx = curx + dir[i][0];
int nexty = cury + dir[i][1];
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了,直接跳过
if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
que.push({nextx, nexty});
visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记
}
}
}
}
```
以上两个版本其实其实只有细微区别就是 `visited[x][y] = true;` 放在的地方着去取决于我们对 代码中队列的定义队列中的节点就表示已经走过的节点 **所以只要加入队列,理解标记该节点走过**
本题完整广搜代码
```CPP
class Solution {
private:
int dir[4][2] = {0, 1, 1, 0, -1, 0, 0, -1}; // 四个方向
void bfs(vector<vector<char>>& grid, vector<vector<bool>>& visited, int x, int y) {
queue<pair<int, int>> que;
que.push({x, y});
visited[x][y] = true; // 只要加入队列,立刻标记
while(!que.empty()) {
pair<int ,int> cur = que.front(); que.pop();
int curx = cur.first;
int cury = cur.second;
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int nextx = curx + dir[i][0];
int nexty = cury + dir[i][1];
if (nextx < 0 || nextx >= grid.size() || nexty < 0 || nexty >= grid[0].size()) continue; // 越界了,直接跳过
if (!visited[nextx][nexty] && grid[nextx][nexty] == '1') {
que.push({nextx, nexty});
visited[nextx][nexty] = true; // 只要加入队列立刻标记
}
}
}
}
public:
int numIslands(vector<vector<char>>& grid) {
int n = grid.size(), m = grid[0].size();
vector<vector<bool>> visited = vector<vector<bool>>(n, vector<bool>(m, false));
int result = 0;
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (!visited[i][j] && grid[i][j] == '1') {
result++; // 遇到没访问过的陆地,+1
bfs(grid, visited, i, j); // 将与其链接的陆地都标记上 true
}
}
}
return result;
}
};
```
## 总结
其实本题是 dfsbfs 模板题但正是因为是模板题所以大家或者一些题解把重要的细节都很忽略了我这里把大家没注意的但以后会踩的坑 都给列出来了
## 其他语言版本