数据结构之BFS广度优先算法（腐烂的苹果）

队列这个数据结构在很多场景下都有使用，比如在实现二叉树的层序遍历，floodfill问题(等等未完成)中，都需要借助队列的先进先出特性，下面给出这几个问题的解法

经典的二叉树的层序遍历

算法图示，以下图所示的二叉树为例

二叉树层序遍历 C++代码实现

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typedef struct binaryTreeNode {
	struct binaryTreeNode* left;
	struct binaryTreeNode* right;
	BTDataType data;
}BTNode;

void levelOrder(BTNode* root)
{
	std::queue<BTNode*> nodeQ;
	if (root)
	{
		nodeQ.push(root);
	}
	while (!nodeQ.empty())
	{
		BTNode* front = nodeQ.front();
		std::cout << front->data;
		if (front->left)
		{
			nodeQ.push(front->left);
		}
		if (front->right)
		{
			nodeQ.push(front->right);
		}
		nodeQ.pop();
	}
}

注意：队列中存放的是二叉树中结点的指针，每次都去找队列的头部元素，通过头部元素找到其非空的左右孩子，并把头部元素出队列，此时出队列得到的序列就是二叉树的层序遍历序列

Floodfill问题之腐烂的苹果

（牛客网链接：腐烂的苹果_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)）

Flood Fill（泛洪填充）算法是一种图像处理的基本算法，用于填充连通区域。该算法通常从一个种子点开始，沿着种子点的相邻像素进行填充，直到遇到边界或者其他指定的条件为止。

如果用BFS的思想来解决这个问题，每次循环都只考虑队列中头元素的上下左右

需要考虑的有：

查看上下左右元素时不能发生越界
只将上下左右元素中为 1 的那些元素的二维坐标位置放到队列中
放到队列中的二维坐标位置设置为 true

代码实现

cpp 复制代码

int rotApple(vector<vector<int> >& grid) {
    int upanddown[4] = {0, 0, -1, 1};
    int leftandright[4] = {-1, 1, 0, 0};
    bool vis[1010][1010] = {false};
    int n = grid.size();
    int m = grid[0].size();
    queue<pair<int, int>> findtwoq;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if (grid[i][j] == 2) {
                findtwoq.push({i, j});
            }
        }
    }

    int ret = 0;
    while (findtwoq.size()) {
        int sz = findtwoq.size();
        ret++;
        while (sz--) {
            auto [a, b] = findtwoq.front();
            findtwoq.pop();
            for (int i = 0; i < 4; i++) {
                int x = a + upanddown[i], y = b + leftandright[i];
                if (x >= 0 && x < n && y >= 0 && y < m && grid[x][y] == 1 && !vis[x][y]){
                    vis[x][y] = true;
                    findtwoq.push({x, y});
                }
            }
        }
    }
    
    for(int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < m; j++) {
            if (grid[i][j] == 1 && vis[i][j] == false) {
                return -1;
            }
        }
    }
    return ret - 1;
}