LeetCode 腐烂的橘子

腐烂的橘子

题目来源：https://leetcode-cn.com/problems/rotting-oranges

题目

在给定的网格中，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，任何与腐烂的橘子（在 4 个正方向上）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：[[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出：4

示例 2：

输入：[[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：[[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：

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

解题思路

1. 思路：广度优先搜索 + 队列；
2. 首先找出腐烂的橘子，添加到队列 queue 中；
3. 当队列（注意：只允许腐烂的橘子入队）不为空且出队（这里弹出首元素）时，如题意所述，与腐烂的橘子（在 4 个正方向上）相邻的新鲜橘子先标记为 2（也就是标记为腐烂的橘子），即是 grid[x + dx][y + dy] = 2，这里 x ，y 表示当前腐烂橘子的位置，dx， dy 表示相邻四个方向的相对距离。
4. minute 表示持续时间。腐烂橘子扩散污染新鲜橘子时，minute 要在这个层面上加 1，将这个时间作为这个层面变为腐烂橘子的持续时间，入队到 queue 。
5. 根据题意，当队列为空时，还需检测矩阵网格中是否还存在新鲜橘子：若有，返回 -1；否则返回 minute。

代码实现

class Solution:
    def orangesRotting(self, grid: List[List[int]]) -> int:
        row, col, minute = len(grid), len(grid[0]), 0
        directions = [(0, -1), (1, 0), (0, 1), (-1, 0)]

        queue = []

        for x in range(row):
            for y in range(col):
                if grid[x][y] == 2:
                    queue.append((x, y, minute))

        while queue:
            x, y, minute = queue.pop(0)
            for dx, dy in directions:
                if 0 <= x + dx < row and 0 <= y + dy < col and grid[x + dx][y + dy] == 1:
                    grid[x + dx][y + dy] = 2
                    queue.append((x + dx, y + dy, minute + 1))
        
        for row in grid:
            if 1 in row:
                return -1

        return minute

实现结果

以上就是使用广度优先搜索 + 队列，解决《腐烂的橘子》问题的主要内容。