剑指offer题解——13. 机器人的运动范围

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题目描述:

地上有一个m行n列的方格,从坐标 [0,0] 到坐标 [m-1,n-1] 。一个机器人从坐标 [0, 0] 的格子开始移动,它每次可以向左、右、上、下移动一格(不能移动到方格外),也不能进入行坐标和列坐标的数位之和大于k的格子。例如,当k为18时,机器人能够进入方格 [35, 37] ,因为3+5+3+7=18。但它不能进入方格 [35, 38],因为3+5+3+8=19。请问该机器人能够到达多少个格子?

示例 1:

输入:m = 2, n = 3, k = 1
输出:3

示例 2:

输入:m = 3, n = 1, k = 0
输出:1

提示:

  • 1 <= n,m <= 100
  • 0 <= k <= 20

解题思路

  一开始没有读懂题意,直接双循环遍历二维数组,将符合结果的置1,结果当然是解答错误!仔细想了一下,原因很简单。题目要求的是横纵坐标的数位之和小于等于k,也就是说当大于k,就此打住,往后即使有数位之和小于等于k的横纵坐标也不能算在结果中,可以想象成护城河,我们要寻找的就是一个连通区域,一座城池~
  想明白这一点,我们就可以确定要用BFS或者DFS方法了。这里说一下BFS,为什么能用BFS呢?难道它不会越界吗?我们都知道BFS用的是队列,一句话——队列里的元素是连通区域内的,而双循环二维数组可能存在多个连通区域。

BFS

class Solution {
    
    
public:
    int movingCount(int m, int n, int k) {
    
    
        if(n <= 0 || m <= 0)
            return 0;
        if(k == 0)
            return 1;
        
        int dx[4] = {
    
    0, 1, 0, -1};
        int dy[4] = {
    
    1, 0, -1, 0};
        vector<vector<int>> visited(m , vector<int>(n, 0));
        visited[0][0] = 1;

        queue< pair<int,int> > record;
        record.push(make_pair(0,0));
        int result = 1;
        
        while(!record.empty()){
    
    
            auto [x, y] = record.front();
            record.pop();

            for(int i = 0; i < 4; i++){
    
    
                int newX = x + dx[i];
                int newY = y + dy[i];
                if(newX >= m || newY >= n || newX < 0 || newY < 0 || visited[newX][newY] == 1 || !helper(newX, newY, k))
                    continue;
                
                visited[newX][newY] = 1;
                result++;
                record.push(make_pair(newX, newY));
            }
        }

        return result;
    }
private:
    bool helper(int x, int y, int k){
    
    
        int result = 0;
        while(x > 0){
    
    
            result += x % 10;
            if(result > k)
                return false;
            x /= 10;
        }
        while(y > 0){
    
    
            result += y % 10;
            if(result > k)
                return false;
            y /= 10;
        }

        return true;
    }
};


DFS

class Solution {
    
    
public:
    int movingCount(int m, int n, int k) {
    
    
        if(n <= 0 || m <= 0)
            return 0;
        if(k == 0)
            return 1;
        
        vector<vector<int>> visited(m, vector<int>(n,0));
        this->visited = visited;
        return dfs(0, 0, m, n, k);
    }
private:
    vector<vector<int>> visited;
    bool helper(int x, int y, int k){
    
    
        int result = 0;
        while(x > 0){
    
    
            result += x % 10;
            if(result > k)
                return false;
            x /= 10;
        }
        while(y > 0){
    
    
            result += y % 10;
            if(result > k)
                return false;
            y /= 10;
        }

        return true;
    }

    int dfs(int x, int y, int m, int n, int k){
    
    
        if(x >= m || y >= n || visited[x][y] == 1 || !helper(x, y, k))
            return 0;

        visited[x][y] = 1;
        return dfs(x + 1, y, m, n, k) + dfs(x, y + 1, m, n, k) + 1;
    }
};

如果有错误或者不严谨的地方,请务必给予指正,十分感谢。
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