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网格图中鱼的最大数目

给你一个下标从 0 开始大小为 m x n 的二维整数数组 grid ,其中下标在 (r, c) 处的整数表示: 如果 grid[r][c] = 0 ,那么它是一块 陆地 。 如果 grid[r][c] > 0 ,那么它是一块 水域 ,且包含 grid[r][c] 条鱼。 一位渔夫可以从任意 水域 …

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答案摘要

根据题目描述,我们只需要找出每块连通的水域中鱼的数目,然后取最大值即可。因此,我们可以使用深度优先搜索的方法来解决本题。 我们定义一个函数 $dfs(i, j)$,表示从网格图中的第 行第 列的格子出发,可以捕捞到的最大鱼数。函数 $dfs(i, j)$ 的执行逻辑如下:

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题目描述

给你一个下标从 0 开始大小为 m x n 的二维整数数组 grid ,其中下标在 (r, c) 处的整数表示:

  • 如果 grid[r][c] = 0 ,那么它是一块 陆地 。
  • 如果 grid[r][c] > 0 ,那么它是一块 水域 ,且包含 grid[r][c] 条鱼。

一位渔夫可以从任意 水域 格子 (r, c) 出发,然后执行以下操作任意次:

  • 捕捞格子 (r, c) 处所有的鱼,或者
  • 移动到相邻的 水域 格子。

请你返回渔夫最优策略下, 最多 可以捕捞多少条鱼。如果没有水域格子,请你返回 0 。

格子 (r, c) 相邻 的格子为 (r, c + 1) ,(r, c - 1) ,(r + 1, c) 和 (r - 1, c) ,前提是相邻格子在网格图内。

 

示例 1:

输入:grid = [[0,2,1,0],[4,0,0,3],[1,0,0,4],[0,3,2,0]]
输出:7
解释:渔夫可以从格子 (1,3) 出发,捕捞 3 条鱼,然后移动到格子 (2,3) ,捕捞 4 条鱼。

示例 2:

输入:grid = [[1,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,0],[0,0,0,1]]
输出:1
解释:渔夫可以从格子 (0,0) 或者 (3,3) ,捕捞 1 条鱼。

 

提示:

  • m == grid.length
  • n == grid[i].length
  • 1 <= m, n <= 10
  • 0 <= grid[i][j] <= 10
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解题思路

方法一:DFS

根据题目描述,我们只需要找出每块连通的水域中鱼的数目,然后取最大值即可。因此,我们可以使用深度优先搜索的方法来解决本题。

我们定义一个函数 dfs(i,j)dfs(i, j),表示从网格图中的第 ii 行第 jj 列的格子出发,可以捕捞到的最大鱼数。函数 dfs(i,j)dfs(i, j) 的执行逻辑如下:

我们用一个变量 cntcnt 来记录当前格子中的鱼的数目,然后将当前格子中的鱼的数目置为 00,表示已经捕捞过了。然后我们遍历当前格子的上下左右四个方向,如果某个方向的格子 (x,y)(x, y) 在网格图内且是水域格子,那么我们就递归调用 dfs(x,y)dfs(x, y) 函数,将返回值加到 cntcnt 中。最后返回 cntcnt 即可。

在主函数中,我们遍历所有的格子 (i,j)(i, j),如果当前格子是水域格子,那么我们就调用 dfs(i,j)dfs(i, j) 函数,取返回值的最大值作为答案返回即可。

时间复杂度 O(m×n)O(m \times n),空间复杂度 O(m×n)O(m \times n)。其中 mmnn 分别是网格图的行数和列数。

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class Solution:
    def findMaxFish(self, grid: List[List[int]]) -> int:
        def dfs(i: int, j: int) -> int:
            cnt = grid[i][j]
            grid[i][j] = 0
            for a, b in pairwise((-1, 0, 1, 0, -1)):
                x, y = i + a, j + b
                if 0 <= x < m and 0 <= y < n and grid[x][y]:
                    cnt += dfs(x, y)
            return cnt

        m, n = len(grid), len(grid[0])
        ans = 0
        for i in range(m):
            for j in range(n):
                if grid[i][j]:
                    ans = max(ans, dfs(i, j))
        return ans
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复杂度分析

指标
时间O((n \cdot m) \cdot \alpha(n \cdot m))
空间O(n \cdot m)
psychology

面试官常问的追问

外企场景
  • question_mark

    Ability to handle DFS-based grid problems.

  • question_mark

    Experience with depth-first search traversal techniques.

  • question_mark

    Awareness of common pitfalls when traversing connected components.

warning

常见陷阱

外企场景
  • error

    Forgetting to mark cells as visited, leading to redundant calculations.

  • error

    Not handling grid boundaries correctly during DFS traversal.

  • error

    Misinterpreting the problem as a simple grid search without considering the connected components.

swap_horiz

进阶变体

外企场景
  • arrow_right_alt

    Implementing BFS instead of DFS for grid traversal.

  • arrow_right_alt

    Introducing different grid sizes and ensuring efficient traversal.

  • arrow_right_alt

    Handling larger grids with optimized algorithms for performance.

help

常见问题

外企场景

网格图中鱼的最大数目题解:图·搜索 | LeetCode #2658 中等