1905-统计子岛屿

Raphael Liu Lv10

给你两个 m x n 的二进制矩阵 grid1grid2 ,它们只包含 0 (表示水域)和 1 (表示陆地)。一个 岛屿
是由 四个方向 (水平或者竖直)上相邻的 1 组成的区域。任何矩阵以外的区域都视为水域。

如果 grid2 的一个岛屿,被 grid1 的一个岛屿 完全 包含,也就是说 grid2 中该岛屿的每一个格子都被 grid1
中同一个岛屿完全包含,那么我们称 grid2 中的这个岛屿为 子岛屿

请你返回 grid2子岛屿数目

示例 1:

**输入:** grid1 = [[1,1,1,0,0],[0,1,1,1,1],[0,0,0,0,0],[1,0,0,0,0],[1,1,0,1,1]], grid2 = [[1,1,1,0,0],[0,0,1,1,1],[0,1,0,0,0],[1,0,1,1,0],[0,1,0,1,0]]
**输出:** 3
**解释:** 如上图所示,左边为 grid1 ,右边为 grid2 。
grid2 中标红的 1 区域是子岛屿,总共有 3 个子岛屿。

示例 2:

**输入:** grid1 = [[1,0,1,0,1],[1,1,1,1,1],[0,0,0,0,0],[1,1,1,1,1],[1,0,1,0,1]], grid2 = [[0,0,0,0,0],[1,1,1,1,1],[0,1,0,1,0],[0,1,0,1,0],[1,0,0,0,1]]
**输出:** 2 
**解释:** 如上图所示,左边为 grid1 ,右边为 grid2 。
grid2 中标红的 1 区域是子岛屿,总共有 2 个子岛屿。

提示:

  • m == grid1.length == grid2.length
  • n == grid1[i].length == grid2[i].length
  • 1 <= m, n <= 500
  • grid1[i][j]grid2[i][j] 都要么是 0 要么是 1

方法一:广度优先搜索

思路与算法

我们可以使用广度优先搜索(也可以使用深度优先搜索)找出所有的岛屿,具体可以参考「200. 岛屿数量」的官方题解

在 grid}_2 中搜索某一个岛屿的过程中,我们需要判断岛屿包含的每一个格子是否都在 grid}_1 中出现了。如果全部出现,那么将答案增加 1。

代码

[sol1-C++]
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class Solution {
private:
static constexpr array<array<int, 2>, 4> dirs = { { {-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1} }};
public:
int countSubIslands(vector<vector<int>>& grid1, vector<vector<int>>& grid2) {
int m = grid1.size(), n = grid1[0].size();

auto bfs = [&](int sx, int sy) {
queue<pair<int,int>> q;
q.emplace(sx, sy);
grid2[sx][sy] = 0;
// 判断岛屿包含的每一个格子是否都在 grid1 中出现了
bool check = grid1[sx][sy];
while (!q.empty()) {
auto [x, y] = q.front();
q.pop();
for (int d = 0; d < 4; ++d) {
int nx = x + dirs[d][0];
int ny = y + dirs[d][1];
if (nx >= 0 && nx < m && ny >= 0 && ny < n && grid2[nx][ny] == 1) {
q.emplace(nx, ny);
grid2[nx][ny] = 0;
if (grid1[nx][ny] != 1) {
check = false;
}
}
}
}
return check;
};

int ans = 0;
for (int i = 0; i < m; ++i) {
for (int j = 0; j < n; ++j) {
if (grid2[i][j] == 1) {
ans += bfs(i, j);
}
}
}
return ans;
}
};
[sol1-Python3]
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class Solution:
def countSubIslands(self, grid1: List[List[int]], grid2: List[List[int]]) -> int:
m, n = len(grid1), len(grid1[0])

def bfs(sx: int, sy: int) -> int:
q = deque([(sx, sy)])
grid2[sx][sy] = 0
# 判断岛屿包含的每一个格子是否都在 grid1 中出现了
check = (grid1[sx][sy] == 1)
while q:
x, y = q.popleft()
for nx, ny in ((x - 1, y), (x + 1, y), (x, y - 1), (x, y + 1)):
if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and grid2[nx][ny] == 1:
q.append((nx, ny))
grid2[nx][ny] = 0
if grid1[nx][ny] != 1:
check = False

return int(check)

ans = 0
for i in range(m):
for j in range(n):
if grid2[i][j] == 1:
ans += bfs(i, j)
return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn)。

  • 空间复杂度:O(mn),即为广度优先搜索中队列需要使用的空间。

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