学习记录：js算法（九十六）：腐烂的橘子

腐烂的橘子

在给定的 m x n 网格 grid 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，腐烂的橘子 周围 4 个方向上相邻 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 。

图一：

示例 1：
输入：grid = [[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出：4

示例 2：
输入：grid = [[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 个方向上。

示例 3：
输入：grid = [[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 。

思路一

function orangesRotting(grid) {
    const m = grid.length;
    const n = grid[0].length;
    let freshOranges = 0;
    const queue = [];
    const directions = [[-1, 0], [1, 0], [0, -1], [0, 1]];

    // 初始化
    for (let i = 0; i < m; i++) {
        for (let j = 0; j < n; j++) {
            if (grid[i][j] === 2) {
                queue.push([i, j]);
            } else if (grid[i][j] === 1) {
                freshOranges++;
            }
        }
    }

    let minutes = 0;

    while (queue.length > 0 && freshOranges > 0) {
        const size = queue.length;
        for (let i = 0; i < size; i++) {
            const [r, c] = queue.shift();
            for (const [dr, dc] of directions) {
                const nr = r + dr;
                const nc = c + dc;
                if (nr >= 0 && nr < m && nc >= 0 && nc < n && grid[nr][nc] === 1) {
                    grid[nr][nc] = 2; // 橘子腐烂
                    freshOranges--; // 新鲜橘子数量减少
                    queue.push([nr, nc]); // 加入队列
                }
            }
        }
        minutes++; // 时间增加
    }

    return freshOranges === 0 ? minutes : -1;
}

讲解
腐烂的橘子问题（Rotting Oranges）涉及到在一个给定的网格中，某些单元格包含新鲜橘子（值为 1），某些单元格包含腐烂的橘子（值为 2），还有些单元格为空（值为 0）。腐烂的橘子会传染给相邻（上下左右）的新鲜橘子，使得它们在一分钟后也腐烂。任务是计算直到所有新鲜橘子都腐烂所需的分钟数，如果不可能则返回 -1。

1. 初始化：创建一个队列 queue，用于存储腐烂橘子的位置。同时，计算总共有多少新鲜橘子。
2. 广度优先搜索（BFS）：从所有初始的腐烂橘子开始，使用 BFS 遍历网格。将所有初始的腐烂橘子位置加入队列，并开始 BFS 过程。
3. 传播腐烂：在每一轮 BFS 中，从队列中取出腐烂橘子的位置，检查其四个相邻的单元格。如果相邻单元格中有新鲜橘子（值为 1），则将其标记为腐烂（值改为 2），并加入队列中等待下一轮传染。
4. 更新时间：每完成一轮 BFS，表示所有能够被感染的新鲜橘子都已经变为腐烂状态，这时将时间加一。
5. 检查是否全部腐烂：在 BFS 结束后，检查是否有新鲜橘子仍然存在。如果有，说明有些橘子永远无法腐烂，返回 -1。如果没有，返回经过的时间。