Leetcode 994 腐烂的橘子

题目要求

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 。

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 个正向上。

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 。

解题思路

这道题和Leetcode 542 思路一样，都可以采用多源BFS的方法。

主要流程如下：

• 选择所有腐烂的橘子，作为起点
• 将腐烂橘子四周的新鲜橘子，加入队列
• 记录遍历的层数，最后一层的橘子就是最后被腐烂的橘子，也就是橘子全部腐烂需要的天数

Java代码

class Solution {
    // 其实就是求新鲜橘子，距离腐烂橘子的距离
    // 可以用BFS
    public int orangesRotting(int[][] grid) {
        int n = grid.length, m = grid[0].length;
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        int total = 0;
        for(int i = 0; i < n; i++){
            for(int j = 0; j < m; j++){
                if(grid[i][j] == 2){
                    queue.offer(new int[]{i, j});
                }
                if(grid[i][j] == 2 || grid[i][j] == 1){
                    total++;
                }
            }
        }
        // 定义上下左右四个方向
        int[][] directions = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};
        int level = 0;
        int count = 0;
        while(!queue.isEmpty()){
            int size = queue.size();
            for(int i = 0; i < size; i++){
                int[] node = queue.poll();
                count++;
                for(int k = 0; k < directions.length; k++){
                    int x = node[0] + directions[k][0];
                    int y = node[1] + directions[k][1];
                    if(x < 0 || x >= n || y < 0 || y >= m) continue;
                    // 如果是新鲜的橘子，加入队列
                    if(grid[x][y] == 1){
                        queue.offer(new int[]{x, y});
                        // 防止死循环，需要将橘子设置为腐烂
                        grid[x][y] = 2;
                    }
                }
            }
            level++;
        }
        // 如果所有的橘子都被遍历过
        if(count == total){
            // 如果一个橘子都没有，直接返回0
            return count > 0 ? level - 1 : 0;
        }else{
            return -1;
        }
    }
}

总结

多源BFS的写法，需要熟练，可以解决很多类似的问题。

另外这道题要特别注意边界case，包括：

• 有些橘子永远不会腐烂
• 可能存在一个橘子都没有的情况