如果你一点也不了解什么是DFS(深度优先搜索),建议看一下这一篇LeetCode岛屿问题DFS


最大人工岛

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。
来源:力扣(LeetCode)最大人工岛

我们以下图来分析:

思路:我们不难想到,这一题主要就是改变一个海洋’0’变成陆地’1’,我们可以计算每个陆地的大小,然后在其周围寻找是否有相邻的陆地,相加再判断其大小是否是最大的,这样一个一个暴力遍历,就可以AC了。

我们首先要写一个搜寻该陆地的大小:

int max_size(vector<vector<int>>& grid,int i,int j,int n){    if(i<0 || i>=grid.size() || j<0 || j>=grid.size() || grid[i][j]!=1)    {        return 0;    }    grid[i][j]=n;    return 1 + max_size(grid,i+1,j,n)+        max_size(grid,i-1,j,n)+        max_size(grid,i,j+1,n)+        max_size(grid,i,j-1,n);}

这里我们将已经遍历过的陆地更改为数字也是有讲究的:
假如一开始是这样的:

如果我们直接以它们的最大面积的大小来代替它们的陆地编号比如:

但是下面情况我们不好去处理:

所以,我们可以将更改的陆地数字作为下标,面积大小存储与数组中,与下标对应,这样我们就能很好处理上述,一块陆地计算两次情况。

接下来我们就

  • 要么继续遍历陆地格子,然后在其判断边界是否为海洋格子的时候进行处理
  • 要么我们直接遍历海洋格子,然后在海洋格子的四周搜寻陆地

我的建议是遍历海洋格子,因为要继续遍历陆地格子,那么我们又要进DFS递归,这种递归的边界判断很难把握。

int judge(vector<vector<int>>& grid,vector<int>& arr,int i,int j){    int sum=0;    vector<int> _arr;    if(tof(grid,i-1,j) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i-1][j])==_arr.end() && grid[i-1][j]!=0)    {        sum+=arr[grid[i-1][j]-2];        _arr.push_back(grid[i-1][j]);    }    if(tof(grid,i+1,j) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i+1][j])==_arr.end() && grid[i+1][j]!=0)    {        sum+=arr[grid[i+1][j]-2];        _arr.push_back(grid[i+1][j]);    }    if(tof(grid,i,j-1) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i][j-1])==_arr.end() && grid[i][j-1]!=0)    {        sum+=arr[grid[i][j-1]-2];        _arr.push_back(grid[i][j-1]);    }    if(tof(grid,i,j+1) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i][j+1])==_arr.end() && grid[i][j+1]!=0)    {        sum+=arr[grid[i][j+1]-2];        _arr.push_back(grid[i][j+1]);    }    return sum;}

我的思路就是直接暴力搜索上下左右,然后将已加过的陆地存入临时数组来判断,避免增加重复陆地的情况。

最终代码:

class Solution {public://DFS返回面积    int max_size(vector<vector<int>>& grid,int i,int j,int n)    {        if(i<0 || i>=grid.size() || j<0 || j>=grid.size() || grid[i][j]!=1)        {            return 0;        }        grid[i][j]=n;        return 1 + max_size(grid,i+1,j,n)+            max_size(grid,i-1,j,n)+            max_size(grid,i,j+1,n)+            max_size(grid,i,j-1,n);    }//判断海洋四周面积总和    int judge(vector<vector<int>>& grid,vector<int>& arr,int i,int j)    {        int sum=0;        vector<int> _arr;        if(tof(grid,i-1,j) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i-1][j])==_arr.end() && grid[i-1][j]!=0)        {            sum+=arr[grid[i-1][j]-2];            _arr.push_back(grid[i-1][j]);        }        if(tof(grid,i+1,j) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i+1][j])==_arr.end() && grid[i+1][j]!=0)        {            sum+=arr[grid[i+1][j]-2];            _arr.push_back(grid[i+1][j]);        }        if(tof(grid,i,j-1) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i][j-1])==_arr.end() && grid[i][j-1]!=0)        {            sum+=arr[grid[i][j-1]-2];            _arr.push_back(grid[i][j-1]);        }        if(tof(grid,i,j+1) && find(_arr.begin(),_arr.end(),grid[i][j+1])==_arr.end() && grid[i][j+1]!=0)        {            sum+=arr[grid[i][j+1]-2];            _arr.push_back(grid[i][j+1]);        }        return sum;    }    bool tof(vector<vector<int>>& grid,int i,int j)    {        if(i<0 || i>=grid.size() || j<0 || j>=grid.size())        {            return false;        }        return true;    }    int largestIsland(vector<vector<int>>& grid) {        vector<int> arr;        int x=2;        //第一次循环是用来找寻各个陆地面积,以及将面积大小存入以其陆地数字为下标的数组        for(int i=0;i<grid.size();i++)        {            for(int j=0;j<grid.size();j++)            {                if(grid[i][j]==1)                {                    int sum=max_size(grid,i,j,x);                    x++;                    arr.push_back(sum);                }            }        }        //第二次循环是用来找寻最大面积        int max=0;        for(int i=0;i<grid.size();i++)        {            for(int j=0;j<grid.size();j++)            {                if(grid[i][j]==0)                {                    int sum = judge(grid,arr,i,j);                    if(sum>max)                    {                        max=sum;                    }                }            }        }        if(arr.empty())        {            return 1;        }        if(max==0)        {            return grid.size()*grid.size();        }        return max<(grid.size()*grid.size())?max+1:max;    }};

最后的判断,如果grid没有陆地,我们自己会填入一个陆地,所以要返回1。
max==0 是有可能没有海洋格子,循环没有进去,所以max=0,实则是满陆地格子
max<(grid.size()*grid.size())?max+1:max 这个要判断是因为我写的时候没有加入填的陆地,所以要判断一下。

我的写法只是我目前能想到的思路的直接写法,没有什么优化,期望大家有更优化的思路或者写法可以私信或评论区留言