0959. 由斜杠划分区域

0959. 由斜杠划分区域 #

  • 标签:深度优先搜索、广度优先搜索、并查集、图
  • 难度:中等

题目大意 #

在由 1 * 1 方格组成的 n * n 网格 grid 中,每个 1 * 1 方块由 /\ 或空格构成。这些字符会将方块划分为一些共边的区域。

注意:反斜杠字符是转义的,因此 \\\ 表示。

现在给定代表网格的二维数组 grid,要求:返回区域的数目。

解题思路 #

我们把一个 1 * 1 的单元格分割成逻辑上的 4 个部分,则 空格、/\\ 可以将 1 * 1 的方格分割为以下三种形态:

在进行遍历的时候,需要将联通的部分进行合并,并统计出联通的块数。这就需要用到了并查集。

遍历二维数组 gird,然后在「单元格内」和「单元格间」进行合并。

现在我们为单元格的每个小三角部分按顺时针方向都编上编号,起始位置为左边。然后单元格间的编号按照从左到右,从上到下的位置进行编号,如下图所示:

假设当前单元格的起始位置为 index,则合并策略如下:

  • 如果是单元格内:
    • 如果是空格:合并 indexindex + 1index + 2index + 3
    • 如果是 /:合并 indexindex + 1,合并 index + 2index + 3
    • 如果是 \\:合并 indexindex + 3,合并 index + 1index + 2
  • 如果是单元格间,则向下向右进行合并:
    • 向下:合并 index + 3index + 4 * size + 1
    • 向右:合并 index + 2index + 4

最后合并完成之后,统计并查集中连通分量个数即为答案。

代码 #

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class UnionFind:

    def __init__(self, n):
        self.parent = [i for i in range(n)]
        self.count = n

    def find(self, x):
        while x != self.parent[x]:
            self.parent[x] = self.parent[self.parent[x]]
            x = self.parent[x]
        return x

    def union(self, x, y):
        root_x = self.find(x)
        root_y = self.find(y)
        if root_x == root_y:
            return

        self.parent[root_x] = root_y
        self.count -= 1

    def is_connected(self, x, y):
        return self.find(x) == self.find(y)

class Solution:
    def regionsBySlashes(self, grid: List[str]) -> int:
        size = len(grid)
        m = 4 * size * size
        union_find = UnionFind(m)
        for i in range(size):
            for j in range(size):
                index = 4 * (i * size + j)
                ch = grid[i][j]
                if ch == '/':
                    union_find.union(index, index + 1)
                    union_find.union(index + 2, index + 3)
                elif ch == '\\':
                    union_find.union(index, index + 3)
                    union_find.union(index + 1, index + 2)
                else:
                    union_find.union(index, index + 1)
                    union_find.union(index + 1, index + 2)
                    union_find.union(index + 2, index + 3)
                if j + 1 < size:
                    union_find.union(index + 2, index + 4)
                if i + 1 < size:
                    union_find.union(index + 3, index + 4 * size + 1)

        return union_find.count
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