题目来源:https://leetcode-cn.com/problems/map-of-highest-peak/
大致题意:
给一个矩阵,其中有陆地和水域两种节点,若设水域高度为 0,与水域相邻高度的陆地高度为 1,且相邻陆地之间最大的高度差为 1,求出一种安排陆地高度的方法,使矩阵中的最高高度值最大
思路
题目要求最高高度值尽可能大,于是若陆地 x 与水域相距 3 个节点距离,那么它最高也就是 3
但是又规定相邻陆地之间的高度差只能为 1,那么若有两个水域都能到达某一陆地,且中间经过的陆地个数不一致,那么就可能有两个不同的最大高度值,但是因为限制高度差,所以只能取较小的那个,所以事实上还是求所有节点到达水域的最短距离
而权重相同的最短距离问题可以使用 BFS,所以该题可以通过多源 BFS 来解决:
- 以所有水域节点为源点,开始遍历搜索所有的陆地节点
多源 BFS
- 将所有的水域节点设为 BFS 源点,并标记对应源点位置高度为 0
- 开始 BFS,每次新添加的节点(需要为未遍历过的位置)位置对应的高度为上一个节点(第一次到达该添加节点的那个节点)的高度 +1
- BFS 结束即为所求高度矩阵
代码:
public int[][] highestPeak(int[][] isWater) {
Queue<int[]> queue = new ArrayDeque<>();
int m = isWater.length;
int n = isWater[0].length;
// 添加所有水域节点
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (isWater[i][j] == 1) {
queue.offer(new int[]{i, j});
}
}
// 每添加一行,都将对应行初始化高度为 -1
Arrays.fill(isWater[i], -1);
}
// 四个方向
int[] direction = new int[]{1, 0, -1, 0, 1};
// 源点个数,用来标记并初始化源点高度
int waterCount = queue.size();
while (!queue.isEmpty()) {
int[] coordinate = queue.poll();
int x = coordinate[0];
int y = coordinate[1];
// 若源点个数大于 0,那么表示当前取出节点仍是源点
if (waterCount-- > 0) {
isWater[x][y] = 0;
}
// 四个方向搜索未遍历节点
for (int i = 0; i < 4; i++) {
int newX = x + direction[i];
int newY = y + direction[i + 1];
if (newX >= 0 && newX < m && newY >= 0 && newY < n && isWater[newX][newY] == -1) {
// 添加节点,并更新节点高度
isWater[newX][newY] = isWater[x][y] + 1;
queue.offer(new int[]{newX, newY});
}
}
}
return isWater;
}