【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 XX O O XX X O XX O X X

　　After running your function, the board should be:

X X X XX X X XX X X XX 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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特别说明

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