BFS算法在Leetcode上的腐烂橘子问题中不能标记所有节点。
创始人
2024-12-01 03:00:35
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在腐烂橘子问题中,BFS算法可以用来找到腐烂橘子的最短时间。然而,在某些情况下,BFS算法可能无法标记所有节点。

这是因为在一个迭代中,BFS算法只能访问当前层级的节点,并根据这些节点扩展到下一层级的节点。当一个节点被访问时,它的相邻节点会被标记为已访问。但是,如果在同一层级中有多个节点与当前节点相邻,并且这些节点被同时访问,BFS算法可能无法标记所有这些节点。

下面是一个使用BFS算法解决腐烂橘子问题的示例代码:

from collections import deque

def orangesRotting(grid):
    # 首先,我们需要找到所有腐烂橘子的位置
    rotten = []
    fresh = 0

    for i in range(len(grid)):
        for j in range(len(grid[0])):
            if grid[i][j] == 2:
                rotten.append((i, j))
            elif grid[i][j] == 1:
                fresh += 1

    # 利用BFS算法进行搜索
    directions = [(0, 1), (0, -1), (1, 0), (-1, 0)]
    queue = deque(rotten)
    minutes = 0

    while queue:
        # 在每一分钟开始时,我们需要知道当前层级中的节点数量
        level_size = len(queue)

        for _ in range(level_size):
            i, j = queue.popleft()

            for dx, dy in directions:
                ni, nj = i + dx, j + dy

                # 如果相邻节点是新鲜橘子,则将其腐烂,并将其加入队列中
                if 0 <= ni < len(grid) and 0 <= nj < len(grid[0]) and grid[ni][nj] == 1:
                    grid[ni][nj] = 2
                    queue.append((ni, nj))
                    fresh -= 1

        # 每分钟结束后,增加时间
        if queue:
            minutes += 1

    # 如果还有新鲜橘子,返回-1,否则返回分钟数
    return -1 if fresh > 0 else minutes

上述代码使用BFS算法来搜索腐烂橘子的最短时间。它首先找到所有腐烂橘子的位置,并将它们加入初始队列中。然后,在每一分钟开始时,它会遍历当前层级中的所有节点,并将它们的相邻新鲜橘子腐烂并加入队列中。每分钟结束后,时间增加。最后,如果还有新鲜橘子没有被腐烂,则返回-1,否则返回分钟数。

然而,这种方法可能无法标记所有节点,因为在同一层级中,多个节点可能同时被访问,而BFS算法只能标记其中一个节点。这可能会导致无法将其他节点标记为已访问。

解决这个问题的一种方法是使用另一种数据结构,如集合或数组,来记录已访问的节点。这样,即使同一层级中的多个节点同时被访问,我们仍然可以将它们标记为已访问。

以下是使用集合来记录已访问节点的修改后的代码示例:

from collections import deque

def orangesRotting(grid):
    rotten = set()
    fresh = 0

    for i in range(len(grid)):
        for j in range(len(grid[0])):
            if grid[i][j] == 2:
                rotten.add((i, j))
            elif grid[i][j] == 1:
                fresh += 1

    directions = [(0, 1), (0, -1),

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