Python leetcode 1765 地图中的最高点，力扣练习，多源BFS解法代码实践，广度优先搜索，图搜索经典题目

leetcode 1765 地图中的最高点，多源BFS

1.题目描述

给你一个大小为 m x n 的整数矩阵 isWater ，它代表了一个由 陆地 和 水域 单元格组成的地图。

• 如果 isWater[i][j] == 0 ，格子 (i, j) 是一个 陆地 格子。
• 如果 isWater[i][j] == 1 ，格子 (i, j) 是一个 水域 格子。

你需要按照如下规则给每个单元格安排高度：

• 每个格子的高度都必须是非负的。
• 如果一个格子是 水域 ，那么它的高度必须为 0 。
• 任意相邻的格子高度差 至多 为 1 。当两个格子在正东、南、西、北方向上相互紧挨着，就称它们为相邻的格子。（也就是说它们有一条公共边）

找到一种安排高度的方案，使得矩阵中的最高高度值 最大 。

请你返回一个大小为 m x n 的整数矩阵 height ，其中 height[i][j] 是格子 (i, j) 的高度。如果有多种解法，请返回 任意一个 。

示例 1：

输入：isWater = [[0,1],[0,0]]
输出：[[1,0],[2,1]]
解释：上图展示了给各个格子安排的高度。
蓝色格子是水域格，绿色格子是陆地格。

示例 2：

输入：isWater = [[0,0,1],[1,0,0],[0,0,0]]
输出：[[1,1,0],[0,1,1],[1,2,2]]
解释：所有安排方案中，最高可行高度为 2 。
任意安排方案中，只要最高高度为 2 且符合上述规则的，都为可行方案。

提示：

• m == isWater.length
• n == isWater[i].length
• 1 <= m, n <= 1000
• isWater[i][j] 要么是 0 ，要么是 1 。
• 至少有 1 个水域格子。 

2.题目解析与代码 

 利用队列进行操作：

首先创建一个矩阵res用于写入结果，利用已知条件填入水域高度，未填入的陆地高度统一用-1表示，与已经写入的陆地区域相互区别；

其次，创建一个队列，所有水域入队；

然后，每个水域出队，写入res周围陆地高度，被写入高度的陆地作为源点继续入队；

知道循环结束，结束标志：不再有新的源点入队，即队列空了。

（注意队列的入队和出队一定不能在一个方向，右进左出，或者反过来）

代码：

class Solution:
    def highestPeak(self, isWater: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
        m, n = len(isWater), len(isWater[0])
        res = [[0] * n for _ in range(m)]
        d = deque()
        for i in range(m):
            for j in range(n):
                if isWater[i][j]:
                    d.append((i, j))
                res[i][j] = 0 if isWater[i][j] else -1
        
        dirs = [(1, 0), (-1, 0), (0, 1), (0, -1)]
        h = 1
        while d:
            size = len(d)
            for _ in range(size):
                x, y = d.popleft()
                for dir in dirs:
                    nx, ny = x + dir[0], y + dir[1]
                    if 0 <= nx < m and 0 <= ny < n and res[nx][ny] == -1:
                        res[nx][ny] = h
                        d.append((nx, ny))
            h += 1
        return res

• 时间复杂度：O(m∗n)
• 空间复杂度：O(m∗n)