专栏:50多种数据结构彻底征服

专栏:50多种经典图论算法全部掌握

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--------------下面是今天的算法题--------------

来看下今天的算法题,这题是LeetCode的第547题:省份数量。

问题描述

来源:LeetCode第547题

难度:中等

有 n 个城市,其中一些彼此相连,另一些没有相连。如果城市 a 与城市 b 直接相连,且城市 b 与城市 c 直接相连,那么城市 a 与城市 c 间接相连。省份是一组直接或间接相连的城市,组内不含其他没有相连的城市。

给你一个 n x n 的矩阵 isConnected ,其中 isConnected[i][j] = 1 表示第 i 个城市和第 j 个城市直接相连,而 isConnected[i][j] = 0 表示二者不直接相连。返回矩阵中省份的数量。

示例1:

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输入:isConnected = [[1,1,0],[1,1,0],[0,0,1]] 输出:2

示例2:

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输入:isConnected = [[1,0,0],[0,1,0],[0,0,1]] 输出:3

  • 1 <= n <= 200

  • n == isConnected.length

  • n == isConnected[i].length

  • isConnected[i][j] 为 1 或 0

  • isConnected[i][i] == 1

  • isConnected[i][j] == isConnected[j][i]

问题分析

这题让计算省份的数量,其中相连的城市算一个省份,其实就是让计算无向图的连通分量个数,关于图的连通分量我们在中也有提过,具体细节大家可以看下。

这题解决方式比较多,可以使用 。刚开始的时候可以把每一个城市看作是一个省份,也就是一个单独的连通分量,然后相连的城市可以合并,合并之后省份的数量要减 1 ,最后只需要返回合并之后的连通分量即可,这个就是省份的数量。

除了使用并查集以外我们还可以使用BFS和DFS来解决,使用BFS和DFS的原理都很类似,就是搜索的时候把相连的城市合并,最后返回合并之后的数量即可,这个合并的数量就是省份的数量,我们使用DFS来看下这题的代码。

JAVA:

public int findCircleNum(int[][] isConnected) {     // 城市的数量     int length = isConnected.length;     // 表示哪些城市被访问过     boolean[] visited = new boolean[length];     int count = 0;// 相连的城市数量,也就是省份     // 遍历所有的城市     for (int i = 0; i < length; i++) {         // 如果当前城市没有被访问过,说明是一个新的省份,count         // 要加1,并且和这个城市相连的都标记为已访问过,也就是         // 同一省份的         if (!visited[i]) {             count++;// 省份数量加1             dfs(isConnected, visited, i);         }     }     return count;// 返回省份的数量 } private void dfs(int[][] isConnected, boolean[] visited, int i) {     for (int j = 0; j < isConnected.length; j++) {         if (isConnected[i][j] == 1 && !visited[j]) {             // 如果第i和第j个城市相连,说明他们是同一个省份的,把它标记为已访问过             visited[j] = true;             // 然后继续查找和第j个城市相连的城市             dfs(isConnected, visited, j);         }     } }

C++:

public:     int findCircleNum(vector

 > &isConnected) {         // 城市的数量         int length = isConnected.size();         // 表示哪些城市被访问过         vector

  visited(length, 0);         int count = 0;// 相连的城市数量,也就是省份         // 遍历所有的城市         for (int i = 0; i < length; i++) {             // 如果当前城市没有被访问过,说明是一个新的省份,count             // 要加1,并且和这个城市相连的都标记为已访问过,也就是             // 同一省份的             if (!visited[i]) {                 count++;// 省份数量加1                 dfs(isConnected, visited, i);             }         }         return count;// 返回省份的数量     }     void dfs(vector

 > &isConnected, vector

  &visited, int i) {         for (int j = 0; j < isConnected.size(); j++) {             if (isConnected[i][j] == 1 && !visited[j]) {                 // 如果第i和第j个城市相连,说明他们是同一个省份的,把它标记为已访问过                 visited[j] = 1;                 // 然后继续查找和第j个城市相连的城市                 dfs(isConnected, visited, j);             }         }     }



Python:

def findCircleNum(self, isConnected: List[List[int]]) -> int:     def dfs(i: int):         for j in range(cities):             if isConnected[i][j] == 1 and j not in visited:                 # 如果第i和第j个城市相连,说明他们是同一个省份的,把它标记为已访问过                 visited.add(j)                 # 然后继续查找和第j个城市相连的城市                 dfs(j)     cities = len(isConnected)  # 城市的数量     visited = set()  # 表示哪些城市被访问过     count = 0  # 相连的城市数量,也就是省份     for i in range(cities):         if i not in visited:             count += 1  # 省份数量加1             dfs(i)     return count

笔者简介

博哥,真名:王一博,毕业十多年, 作者,专注于 数据结构和算法 的讲解,在全球30多个算法网站中累计做题2000多道,在公众号中写算法题解800多题,对算法题有自己独特的解题思路和解题技巧,喜欢的可以给个关注,也可以 下载我整理的1000多页的PDF算法文档 。