Python实现数据结构与算法——墙与门

最新推荐文章于 2024-08-28 20:52:20 发布

Mantana

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分类专栏：数据结构与算法文章标签：数据结构算法 python leetcode

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Mantana/article/details/104513038

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博客介绍了如何使用Python的BFS算法解决LeetCode上的'墙与门'问题。文章详细分析了两种解题思路，包括从门开始遍历的BFS方法，并给出了具体的代码实现，同时分享了在处理大型数据时的优化思考和踩到的坑。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

题目描述：

你被给定一个 m × n 的二维网格，网格中有以下三种可能的初始化值：

-1 表示墙或是障碍物
0 表示一扇门
INF 无限表示一个空的房间。然后，我们用 231 - 1 = 2147483647 代表 INF。你可以认为通往门的距离总是小于 2147483647 的。
你要给每个空房间位上填上该房间到最近门的距离，如果无法到达门，则填 INF 即可。

示例：

给定二维网格：

INF -1 0 INF
INF INF INF -1
INF -1 INF -1
0 -1 INF INF
运行完你的函数后，该网格应该变成：

3 -1 0 1
2 2 1 -1
1 -1 2 -1
0 -1 3 4

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode-cn.com/problems/walls-and-gates
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解题思路：

思路一：

最直接的方法，暴力使用BFS，遍历所有门，为每一个门求解最短距离。首先需要一个队列来存放遍历节点。遍历后的节点可以删掉，这样，从一个节点开始，向周围相邻节点遍历，直至找到门。每一次的遍历，为了避免相邻节点的循环搜索，创建一个和输入同规格的二维数组，用来存放当前节点到起始节点的距离，同时也可以作为是否被遍历的判别条件。

代码如下：
（注意这个代码只通过了59/62个测试用例），第60个测试用例是一个超大的数据，以致于反馈超出时间限制

from collections import deque
from enum import Enum

class constant(Enum):
    WALL = -1
    DOOR = 0
    EMPTYROOM = 2**31 - 1

class Solution:
    searchList = deque()
    neighbors = [[-1,0],[+1,0],[0,-1],[0,+1]]
    finished = deque()
    def wallsAndGates(self, rooms) -> None:
        """
        Do not return anything, modify rooms in-place instead.
        """
        if not rooms:
            return
        row = len(rooms)
        col = len(rooms[0])
        for i in range(row):
            for j in range(col):
                if rooms[i][j] == constant.EMPTYROOM.value:
                    rooms[i][j] = self.getDistance([i,j],row,col,rooms)
            
    def getDistance(self,emptyRoom , row, col, rooms):
        searchList = deque()
        searchList.append(emptyRoom)
        distance = [[</

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