掌握标记法，解决 LeetCode 2257 难题：计算网格中未被守护的单元格数量

后端

2023-12-25 09:40:05

前言

在计算机科学领域，算法和数据结构是解决各种问题的重要工具。算法是指解决特定问题的步骤或方法，而数据结构是指组织和存储数据的方式。二者紧密结合，共同构建了计算机科学的基础。

在众多算法和数据结构中，标记法（Marking Algorithm）是一种简单而有效的技术，常用于解决各种问题。标记法的核心思想是，通过标记或标识某些元素来帮助算法更有效地进行搜索或处理。

LeetCode 2257 题目简介

LeetCode 2257 是一道难度为中等、考察标记法应用的编程题。题目如下：

给定一个 R 行 C 列的网格，其中每个单元格要么是空（'.'），要么被守护（'#'）。一个单元格被守护意味着，它以及上下左右相邻的单元格都被守护。

输入：R 行 C 列的网格，其中每个单元格要么是空（'.'），要么被守护（'#'）。
输出：网格中未被守护的单元格数量。

算法设计与实现

为了解决 LeetCode 2257 问题，我们可以使用标记法来标记已被守护的单元格。具体步骤如下：

遍历网格，对于每个单元格，检查其上下左右相邻的单元格是否都被守护。如果是，则标记该单元格已被守护。
再次遍历网格，计算未被守护的单元格数量。

以下 Python 代码实现了上述算法：

def countUnguarded(grid):
    # 标记已被守护的单元格
    def markGuarded(grid, row, col):
        if row < 0 or row >= len(grid) or col < 0 or col >= len(grid[0]) or grid[row][col] == '#' or (row, col) in visited:
            return
        visited.add((row, col))
        markGuarded(grid, row - 1, col)
        markGuarded(grid, row + 1, col)
        markGuarded(grid, row, col - 1)
        markGuarded(grid, row, col + 1)

    # 计算未被守护的单元格数量
    def countUnguarded():
        cnt = 0
        for row in range(len(grid)):
            for col in range(len(grid[0])):
                if (row, col) not in visited:
                    cnt += 1
        return cnt

    visited = set()
    for row in range(len(grid)):
        for col in range(len(grid[0])):
            if grid[row][col] == '#':
                markGuarded(grid, row, col)

    return countUnguarded()

# 测试代码
grid = [['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'],
       ['.', '#', '.', '#', '.', '.', '.'],
       ['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.'],
       ['.', '#', '.', '#', '.', '.', '.'],
       ['.', '.', '.', '.', '.', '.', '.']]
print(countUnguarded(grid))