本文涉及知识点
01BFS
C++BFS算法
图论知识汇总
LeetCode2290. 到达角落需要移除障碍物的最小数目
给你一个下标从 0 开始的二维整数数组 grid ，数组大小为 m x n 。每个单元格都是两个值之一：
0 表示一个 空 单元格，
1 表示一个可以移除的 障碍物 。
你可以向上、下、左、右移动，从一个空单元格移动到另一个空单元格。
现在你需要从左上角 (0, 0) 移动到右下角 (m - 1, n - 1) ，返回需要移除的障碍物的 最小 数目。
示例 1：
输入：grid = [[0,1,1],[1,1,0],[1,1,0]]
输出：2
解释：可以移除位于 (0, 1) 和 (0, 2) 的障碍物来创建从 (0, 0) 到 (2, 2) 的路径。
可以证明我们至少需要移除两个障碍物，所以返回 2 。
注意，可能存在其他方式来移除 2 个障碍物，创建出可行的路径。
示例 2：
输入：grid = [[0,1,0,0,0],[0,1,0,1,0],[0,0,0,1,0]]
输出：0
解释：不移除任何障碍物就能从 (0, 0) 到 (2, 4) ，所以返回 0 。
提示：
m == grid.length
n == grid[i].length
1 <= m, n <= 105
2 <= m * n <= 105
grid[i][j] 为 0 或 1
grid[0][0] == grid[m - 1][n - 1] == 0
01BFS
无障碍物权重为0，有障碍物权重为1。
代码
核心代码
class CNeiBo
{
public:
static vector<vector<int>> Two(int n, vector<vector<int>>& edges, bool bDirect, int iBase = 0)
{
vector<vector<int>> vNeiBo(n);
for (const auto& v : edges)
{
vNeiBo[v[0] - iBase].emplace_back(v[1] - iBase);
if (!bDirect)
{
vNeiBo[v[1] - iBase].emplace_back(v[0] - iBase);
}
}
return vNeiBo;
}
static vector<vector<std::pair<int, int>>> Three(int n, vector<vector<int>>& edges, bool bDirect, int iBase = 0)
{
vector<vector<std::pair<int, int>>> vNeiBo(n);
for (const auto& v : edges)
{
vNeiBo[v[0] - iBase].emplace_back(v[1] - iBase, v[2]);
if (!bDirect)
{
vNeiBo[v[1] - iBase].emplace_back(v[0] - iBase, v[2]);
}
}
return vNeiBo;
}
static vector<vector<int>> Grid(int rCount, int cCount, std::function<bool(int, int)> funVilidCur, std::function<bool(int, int)> funVilidNext)
{
vector<vector<int>> vNeiBo(rCount * cCount);
auto Move = [&](int preR, int preC, int r, int c)
{
if ((r < 0) || (r >= rCount))
{
return;
}
if ((c < 0) || (c >= cCount))
{
return;
}
if (funVilidCur(preR, preC) && funVilidNext(r, c))
{
vNeiBo[cCount * preR + preC].emplace_back(r * cCount + c);
}
};
for (int r = 0; r < rCount; r++)
{
for (int c = 0; c < cCount; c++)
{
Move(r, c, r + 1, c);
Move(r, c, r - 1, c);
Move(r, c, r, c + 1);
Move(r, c, r, c - 1);
}
}
return vNeiBo;
}
static vector<vector<int>> Mat(vector<vector<int>>& neiBoMat)
{
vector<vector<int>> neiBo(neiBoMat.size());
for (int i = 0; i < neiBoMat.size(); i++)
{
for (int j = i + 1; j < neiBoMat.size(); j++)
{
if (neiBoMat[i][j])
{
neiBo[i].emplace_back(j);
neiBo[j].emplace_back(i);
}
}
}
return neiBo;
}
};
class C01BFSDis
{
public:
C01BFSDis(vector<vector<int>>& vNeiB0, vector<vector<int>>& vNeiB1, int s)
{
m_vDis.assign(vNeiB0.size(), -1);
std::deque<std::pair<int, int>> que;
que.emplace_back(s, 0);
while (que.size())
{
auto it = que.front();
const int cur = it.first;
const int dis = it.second;
que.pop_front();
if (-1 != m_vDis[cur])
{
continue;
}
m_vDis[cur] = it.second;
for (const auto next : vNeiB0[cur])
{
if (-1 != m_vDis[next])
{
continue;
}
que.emplace_front(next, dis);
}
for (const auto next : vNeiB1[cur])
{
if (-1 != m_vDis[next])
{
continue;
}
que.emplace_back(next, dis + 1);
}
}
}
public:
vector<int> m_vDis;
};
class Solution {
public:
int minimumObstacles(vector<vector<int>>& grid) {
const int R = grid.size();
const int C = grid[0].size();
auto neiBo0 = CNeiBo::Grid(R, C, [](int r, int c) {return true; }, [&](int r, int c) {return 0 == grid[r][c]; });
auto neiBo1 = CNeiBo::Grid(R, C, [](int r, int c) {return true; }, [&](int r, int c) {return 1 == grid[r][c]; });
C01BFSDis bfs(neiBo0,neiBo1,0);
return bfs.m_vDis.back();
}
};
单元测试
template<class T1, class T2>
void AssertEx(const T1& t1, const T2& t2)
{
Assert::AreEqual(t1, t2);
}
template<class T>
void AssertEx(const vector<T>& v1, const vector<T>& v2)
{
Assert::AreEqual(v1.size(), v2.size());
for (int i = 0; i < v1.size(); i++)
{
Assert::AreEqual(v1[i], v2[i]);
}
}
template<class T>
void AssertV2(vector<vector<T>> vv1, vector<vector<T>> vv2)
{
sort(vv1.begin(), vv1.end());
sort(vv2.begin(), vv2.end());
Assert::AreEqual(vv1.size(), vv2.size());
for (int i = 0; i < vv1.size(); i++)
{
AssertEx(vv1[i], vv2[i]);
}
}
namespace UnitTest
{
vector<vector<int>> grid;
TEST_CLASS(UnitTest)
{
public:
TEST_METHOD(TestMethod00)
{
grid = { {0,1,1},{1,1,0},{1,1,0} };
auto res = Solution().minimumObstacles(grid);
AssertEx(2, res);
}
TEST_METHOD(TestMethod01)
{
grid = { {0,1,0,0,0},{0,1,0,1,0},{0,0,0,1,0} };
auto res = Solution().minimumObstacles(grid);
AssertEx(0, res);
}
};
}
扩展阅读
视频课程
先学简单的课程，请移步CSDN学院，听白银讲师（也就是鄙人）的讲解。
https://edu.csdn.net/course/detail/38771
如何你想快速形成战斗了，为老板分忧，请学习C#入职培训、C++入职培训等课程
https://edu.csdn.net/lecturer/6176
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测试环境
操作系统：win7 开发环境： VS2019 C++17
或者 操作系统：win10 开发环境： VS2022 C++17
如无特殊说明，本算法用**C++**实现。
