leetcode130. 被围绕的区域（Python3、c++）

最新推荐文章于 2025-03-31 12:27:32 发布

AndyLiu1997

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分类专栏： Leetcode做题记录

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该博客介绍了LeetCode第130题的解决方案，使用深度优先搜索（DFS）策略来查找并替换被包围的区域。文章首先阐述了问题背景和DFS思路，接着提供了Python3和C++两种语言的实现代码，最后展示了运行结果。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

leetcode130. 被围绕的区域

给定一个二维的矩阵，包含 'X' 和 'O'（字母 O）。

找到所有被 'X' 围绕的区域，并将这些区域里所有的 'O' 用 'X' 填充。

示例:

X X X X
X O O X
X X O X
X O X X

运行你的函数后，矩阵变为：

X X X X
X X X X
X X X X
X O X X

解释:

被围绕的区间不会存在于边界上，换句话说，任何边界上的 'O' 都不会被填充为 'X'。任何不在边界上，或不与边界上的 'O' 相连的 'O' 最终都会被填充为 'X'。如果两个元素在水平或垂直方向相邻，则称它们是“相连”的。

方法：深度优先搜索DFS

思路：

本题与岛屿数量那道题类似。

根据题意，我们要找到被包围的联通区域，然后将被包围的O替换为X，但是由于被包围不好判断，因此我们可以换一种思路分析。

对于所有的O，如果处于边界位置，那么与之联通的O都不需要改变，即我们把与边界O相连的这些O，当作一个“岛屿”。

因此，我们只需要遍历所有的边界，如果为O，那么进行dfs，找到与它相连通的所有O，这些O最后不需要改变；遍历完所有边界之后，我们将剩下的点都变成X即可。

dfs函数中，我们对这一点O置为A，用于标记，然后向四个方向遍历（要保证不越界），如果某个方向也为O，那么就递归，将这个方向的点进行dfs。

这样在最后遍历所有点的时候，将所有的A换回O，其余的点都为X即可。

代码：

Python3：

class Solution:
    def solve(self, board: List[List[str]]) -> None:
        m = len(board)
        if not m:
            return
        n = len(board[0])
        if not n:
            return
        # dfs的过程，将该点改为'A'，然后找与它连通的，为'O'的点，dfs
        def dfs(i,j):
            board[i][j] = 'A'
            directions = [(i-1,j),(i+1,j),(i,j-1),(i,j+1)]
            for x,y in directions:
                if 0 <= x < m and 0 <= y < n and board[x][y] == 'O':
                    dfs(x,y)
        # 遍历所有的边界的点，如果为'O',则开始dfs
        for i in range(m):
            if i == 0 or i == m-1:
                for j in range(n):
                    if board[i][j] == 'O':
                        dfs(i,j)
            else:
                if board[i][0] == 'O':
                    dfs(i,0)
                if board[i][n-1] == 'O':
                    dfs(i,n-1)
        # 最后遍历一遍矩阵，为A的，改为'O',其他的都为'X'
        for i in range(m):
            for j in range(n):
                if board[i][j] == 'A':
                    board[i][j] = 'O'
                elif board[i][j] == 'O':
                    board[i][j] = 'X'

cpp：

class Solution {
public:
    int m,n;
    void solve(vector<vector<char>>& board) {
        m = board.size();
        if (!m) return;
        n = board[0].size();
        if (!n) return;
        for (int i = 0; i < m; ++i){
            if (i == 0 || i == m-1){
                for (int j = 0; j < n; ++j){
                    if (board[i][j] == 'O') dfs(board,i,j);
                }
            }
            else{
                if (board[i][0] == 'O') dfs(board,i,0);
                if (board[i][n-1] == 'O') dfs(board,i,n-1);
            }
        }
        for (int i = 0; i < m; ++i)
            for (int j = 0; j < n; ++j){
                if (board[i][j] == 'A') board[i][j] = 'O';
                else board[i][j] = 'X';
            }
        
    }
    void dfs(vector<vector<char>>& board,int i,int j){
        board[i][j] = 'A';
        if (i-1 < m && i-1 >= 0 && j < n && j >= 0 && board[i-1][j] == 'O'){
            dfs(board,i-1,j);
        }
        if (i+1 < m && i+1 >= 0 && j < n && j >= 0 && board[i+1][j] == 'O'){
            dfs(board,i+1,j);
        }
        if (i < m && i >= 0 && j-1 < n && j-1 >= 0 && board[i][j-1] == 'O'){
            dfs(board,i,j-1);
        }
        if (i < m && i >= 0 && j+1 < n && j+1 >= 0 && board[i][j+1] == 'O'){
            dfs(board,i,j+1);
        }
    }
};