LeetCode-827. 最大人工岛

最大人工岛

题目描述

原题链接

给你一个大小为 n x n 二进制矩阵 grid 。最多 只能将一格 0 变成 1 。

返回执行此操作后,grid 中最大的岛屿面积是多少?

岛屿 由一组上、下、左、右四个方向相连的 1 形成。

问题分析

为了方便实现并查集,将二维坐标转换为一维上的点,计算公式为idx = x * n + y

使用并查集维护所有grid[i][j] = 1的块连通性,并在维护连通性的过程种,使用sz[idx]记录下每个连通块的大小。

对原始的grid[i][j]进行处理:

  • 若grid[i][j] = 1,无需变为岛屿。直接计算连通块的最大面积sz[root],其中root为(i, j)所属连通块的根节点编号。
  • 若grid[i][j] = 0,该位置可变为岛屿,统计四个方向连通位置是否存在岛屿,计算连通后的岛屿总和。

最后,对所有连通块大小取最大值。

程序代码

cpp 复制代码
class Solution {
private:
    int n;
    vector<int> p;  // 并查集
    vector<int> sz;  // 连通块的大小
    vector<int> dx = {-1, 0, 1, 0};
    vector<int> dy = {0, -1, 0, 1};

    // 将二维坐标转换为一维上的点
    int get(int x, int y) {
        return x * n + y;
    }

    // 并查集查找操作
    int find(int x) {
        if(p[x] != x)  p[x] = find(p[x]);
        return p[x];
    }

public:
    int largestIsland(vector<vector<int>>& grid) {
        n = grid.size();
        if(n == 0)  return 0;
        p = vector<int>(n * n, 0);
        sz = vector<int>(n * n, 1);  // 连通块大小初始化为1
        for(int i = 0; i < n * n; i++) {
            p[i] = i;
        }
        // 计算岛屿变化前的连通块大小
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                if( grid[i][j] == 0)  continue;
                int a = get(i, j);
                // 遍历四个方向,计算连通块大小
                for(int t = 0; t < 4; t++) {
                    int x = i + dx[t], y = j + dy[t];
                    if(x < 0 || x >= n || y < 0 || y >= n || grid[x][y] == 0)  continue;
                    int b = get(x, y);
                    int pa = find(a), pb = find(b);
                    // 已经连通
                    if(pa == pb) {
                        continue;
                    }
                    // 集合合并
                    p[pb] = pa;
                    sz[pa] += sz[pb];
                }
            }
        }
        int res = 0;
        for(int i = 0; i < n; i++) {
            for(int j = 0; j < n; j++) {
                int a = get(i, j);
                if(grid[i][j] == 1) {
                    res = max(res, sz[find(a)]);
                }
                else {
                    int ans = 1;
                    unordered_set<int> s;
                    // 扩展四个方向的连通分量
                    for(int t = 0; t < 4; t++) {
                        int x = i + dx[t], y = j + dy[t];
                        if(x < 0 || x >= n || y < 0 || y >= n || grid[x][y] == 0)  continue;
                        int b = get(x, y);
                        int pb = find(b);
                        // 该连通分量已经扩展过了
                        if( s.count(pb) )  continue;
                        ans += sz[pb];
                        s.insert(pb);
                    }
                    res = max(res, ans);
                }
            }
        }
        return res;
    }
};

复杂度分析

时间复杂度为 O ( N 2 ) O(N^2) O(N2)

相关推荐
星光开发者12 分钟前
基于决策树随机森林算法的小说推荐系统的设计与实现-计算机毕设【课程设计】78485
vue.js·算法·微信小程序·django·php·课程设计·express
-森屿安年-20 分钟前
按身高排序
c++·算法
程序员清风38 分钟前
算法与数据结构入门:复杂度、数组与链表
数据结构·算法·链表
无定义_1 小时前
Codeforces Round 1124 (Div. 2)
算法
垆边人似月.2 小时前
任务混部(200 分档)
算法
言乐62 小时前
Python区分广度优先深度优先宽度优先的区别
python·算法·深度优先·广度优先·宽度优先
Rnan-prince3 小时前
LeetCode 股票买卖系列:一个动态规划状态机模板通吃四题
leetcode·动态规划
如意猴3 小时前
【C++】007 C/C++ 内存管理机制、malloc与new的区别及模板初阶
java·c++·算法
朝朝辞暮i3 小时前
C++ 第 32 课:main()、rclcpp::init()、spin()、shutdown()
开发语言·c++·算法
圣保罗的大教堂3 小时前
leetcode 3756. 连接非零数字并乘以其数字和 II 中等
leetcode