643，BFS解腐烂的橘子问题

Original 博哥数据结构和算法 2022-05-29

问题描述

来源：LeetCode第994题

难度：中等

在给定的mxn网格grid中，每个单元格可以有以下三个值之一：

值 0 代表空单元格；
值 1 代表新鲜橘子；
值 2 代表腐烂的橘子。

每分钟，腐烂的橘子周围4个方向上相邻的新鲜橘子都会腐烂。返回直到单元格中没有新鲜橘子为止所必须经过的最小分钟数。如果不可能，返回-1。

示例 1：

输入：grid = [[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出：4

示例 2：

输入：grid = [[2,1,1],[0,1,1],[1,0,1]]
输出：-1
解释：左下角的橘子（第 2 行，第 0 列）永远不会腐烂，因为腐烂只会发生在 4 个正向上。

示例 3：

输入：grid = [[0,2]]
输出：0
解释：因为 0 分钟时已经没有新鲜橘子了，所以答案就是 0 。

提示：

m == grid.length
n == grid[i].length
1 <= m, n <= 10
grid[i][j] 仅为 0、1 或 2

BFS解决

题中说的是每个腐烂橘子的上下左右四个方向的新鲜橘子1分钟之后都会腐烂，一种解决思路就是先找出所有腐烂的橘子把他们放到一个队列中，下一步遍历队列中所有腐烂的橘子，往他们的上下左右四个方向查找，如果有新鲜的橘子，就让他们腐烂，然后把他们在加入到队列中……直到队列为空为止。我们以示例一为例来看一下

我们来看下代码

public int orangesRotting(int[][] grid) {
    int m = grid.length;//网格高度
    int n = grid[0].length;//网格宽度
    //放腐烂橘子的坐标
    Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
    int fresh = 0;//新鲜橘子的数量
    //找出腐烂的橘子
    for (int i = 0; i < m; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            if (grid[i][j] == 2) {
                //把腐烂的橘子加入到队列中
                queue.offer(new int[]{i, j});
            } else if (grid[i][j] == 1) {
                //新鲜的橘子
                fresh++;
            }
        }
    }

    //如果没有腐烂的橘子，直接返回0
    if (fresh == 0)
        return 0;

    //计算时间
    int times = -1;
    //方向数组
    int[][] dirs = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};
    while (!queue.isEmpty()) {
        //当前队列中腐烂橘子的数量
        int size = queue.size();
        times++;//需要的时间
        while (size-- > 0) {
            int[] poll = queue.poll();//腐烂的橘子
            //遍历当前腐烂橘子的上下左右四个方向
            for (int[] dir : dirs) {
                int x = poll[0] + dir[0];
                int y = poll[1] + dir[1];
                if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && grid[x][y] == 1) {
                    fresh--;//新鲜橘子数量减1
                    grid[x][y] = 2;//让他腐烂
                    queue.offer(new int[]{x, y});//腐烂之后加入到队列中
                }
            }
        }
    }
    return fresh == 0 ? times : -1;
}