力扣3619题岛屿计数问题:深度优先搜索与模K判断
一、题目解读
力扣3619题要求在一个由0和正整数构成的二维网格中,统计所有岛屿的数量。岛屿由相邻的正整数单元格组成(上下左右相邻),且岛屿内所有单元格的值之和必须能被整数k整除。题目需要返回满足条件的岛屿数量。这道题结合了经典的岛屿计数问题与数值求和的额外约束,需要设计高效的遍历与判断逻辑。
二、解题思路
采用深度优先搜索(DFS)策略,结合模K判断解决。核心思路如下:
1. 遍历网格每个单元格,若发现未访问的正整数单元格(陆地),启动DFS递归搜索。
2. 递归时累加当前岛屿的单元格值,并标记已访问。
3. 若岛屿总值sum对k取模为0,则计数+1。
4. 通过方向数组控制递归方向(上下左右),确保遍历所有相邻陆地。
此思路将岛屿搜索与数值条件判断紧密结合,避免了重复计算,同时满足题目要求。
三、解题步骤
1. 初始化参数:定义方向数组(上、右、下、左),确保递归遍历四个方向。
2. 外层遍历网格:使用双重循环检查每个单元格,若为陆地(>0)则执行DFS。
3. DFS递归搜索:
边界检查:若越界或非陆地,终止递归。
累加当前值并标记已访问。
递归调用相邻方向,扩展岛屿范围。
4. 判断条件:若岛屿总值sum % k == 0,岛屿计数加1。
5. 最终返回总计数。
四、代码与注释
class Solution { private: void dfs(vector<vector<int>>& grid, int i, int j, long long & sum, const vector<pair<int, int>>& directions) { int m = grid.size(), n = grid[0].size(); // 边界检查或当前单元格不是陆地 if (i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || grid[i][j] <= 0) { return; } // 累加当前单元格的值并标记为已访问 sum += grid[i][j]; grid[i][j] = -1; // 标记为已访问 // 向四个方向递归搜索 for (const auto& dir : directions) { dfs(grid, i + dir.first, j + dir.second, sum, directions); } } public: int countIslands(vector<vector<int>>& grid, int k) { if (grid.empty() || grid[0].empty()) return 0; int m = grid.size(), n = grid[0].size(); int count = 0; // 定义方向数组:上、右、下、左 vector<pair<int, int>> directions = {{-1, 0}, {0, 1}, {1, 0}, {0, -1}}; for (int i = 0; i < m; ++i) { for (int j = 0; j < n; ++j) { if (grid[i][j] > 0) { // 发现新岛屿 long long sum = 0; dfs(grid, i, j, sum, directions); if (sum % k == 0) { ++count; } } } } return count; } };
注释说明:代码通过DFS递归遍历岛屿,利用方向数组控制搜索路径,结合模K判断筛选符合条件的结果,实现高效解题。
五、总结
本文提供的解法利用深度优先搜索(DFS)递归遍历岛屿,并实时计算单元格总和,通过模K判断过滤符合条件的岛屿。该算法时间复杂度为O(MN),空间复杂度为O(MN)(递归栈),适用于中等规模的网格数据。若需优化,可考虑BFS或并查集等其他算法路径。此外,代码结构清晰,注释详细,便于理解与复用。
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