题目:
给定一个由 0 和 1 组成的非空二维数组 grid ,用来表示海洋岛屿地图。
一个 岛屿 是由一些相邻的 1 (代表土地) 构成的组合,这里的「相邻」要求两个 1 必须在水平或者竖直方向上相邻。你可以假设 grid 的四个边缘都被 0(代表水)包围着。
找到给定的二维数组中最大的岛屿面积。如果没有岛屿,则返回面积为 0 。
示例一:
输入: grid = [[0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],[0,1,1,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0],[0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,0,0],[0,1,0,0,1,1,0,0,1,1,1,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,0,0],[0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,0,0,0]]
输出: 6
解释: 对于上面这个给定矩阵应返回 6。注意答案不应该是 11 ,因为岛屿只能包含水平或垂直的四个方向的 1 。
示例二:
输入: grid = [[0,0,0,0,0,0,0,0]]
输出: 0
分析:
逐个扫描矩阵中每个格子,如果遇到一个值为1的格子并且不在之前已知的岛屿上,那么就到达了一个新的岛屿,于是搜索整个岛屿并计算它的面积,代码创建了一个和输入矩阵相同大小的矩阵visited,它的作用是用一个布尔值标识矩阵中的每个值为1的格子是否已经到达过,用来确保每个格子只搜索一次,接下来从一个值为1的格子出发找出它所在岛屿的面积,也就是对应的节点所在连通子图的节点数目。
两种不同的图搜索算法分别是广度优先遍历和深度优先遍历。
广度优先遍历搜索:需要用队列
深度优先遍历搜索:可以利用栈或者采用递归的形式
具体见代码
代码:
package com.kuang;
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Stack;
public class MaxAreaOfIsland {
public int maxAreaOfIsland(int [][] grid){
int rows = grid.length;
int cols = grid[0].length;
boolean[][] visited = new boolean[rows][cols];
int maxArea = 0;
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
if (grid[i][j] == 1&&!visited[i][j]){
int area = getArea(grid,visited,i,j);
maxArea = Math.max(maxArea,area);
}
}
}
return maxArea;
}
// 广度优先遍历
private int getArea(int[][] grid, boolean[][] visited, int i, int j) {
Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
visited[i][j] = true;
queue.add(new int[]{
i,j});
// 分别代表上下左右
int[][] dirs = {
{
-1,0},{
1,0},{
0,-1},{
0,1}};
int area = 0;
while (!queue.isEmpty()){
int[] pos = queue.remove();
area++;
for (int[] dir : dirs) {
int r = pos[0] + dir[0];
int c = pos[1] + dir[1];
if (r>=0 && r<grid.length && c>=0 && c < grid[0].length&&grid[r][c] ==1&&!visited[r][c]){
queue.add(new int[]{
r,c});
visited[r][c] = true;
}
}
}
return area;
}
// 基于栈实现深度优先搜索
private int getArea1(int[][] grid, boolean[][] visited, int i, int j){
Stack<int[]> stack = new Stack<>();
stack.push(new int[]{
i,j});
visited[i][j] = true;
int[][] dirs = {
{
-1,0},{
1,0},{
0,-1},{
0,1}};
int area = 0;
while(!stack.isEmpty()){
int[] pos = stack.pop();
area++;
for (int[] dir : dirs){
int r = pos[0] + dir[0];
int c = pos[1] + pos[1];
if (r>=0&&r<grid.length&&c>=0&&c<grid[0].length&&grid[r][c] == 1&& !visited[r][c]){
stack.push(new int[]{
r,c});
visited[r][c] = true;
}
}
}
return area;
}
// 基于递归实现深度优先搜索
private int getArea2(int[][] grid, boolean[][] visited, int i, int j){
int area = 1;
visited[i][j] = true;
int[][] dirs = {
{
-1,0},{
1,0},{
0,-1},{
0,1}};
for (int[] dir : dirs) {
int r = i +dir[0];
int c = j +dir[1];
if (r>=0&&r<grid.length&&c>=0&&c<grid[0].length&&grid[r][c] == 1&& !visited[r][c]){
area += getArea(grid,visited,r,c);
}
}
return area;
}
}