力扣200. 岛屿数量（BFS）

Problem: 200. 岛屿数量

题目描述

思路及解法

1.定义方向数组：定义一个方向数组 DIRECTIONS，表示上、下、左、右四个方向的移动。
2.获取网格的行数和列数同时初始化一个计数器 numIslands 用于记录岛屿的数量。
3.使用两层循环遍历整个网格,如果遇到一个未访问的陆地 ‘1’，计数器 numIslands 增加1，并调用 BFS 方法来标记整个岛屿。
4.BFS方法：

4.1.创建一个队列 queue，并将当前陆地的位置加入队列。
4.2.将当前陆地标记为已访问，即将 grid[row][col] 设置为 ‘0’。
4.3.使用一个循环处理队列中的每个位置,遍历四个遍历四个方向，根据方向数组计算新位置。如果新位置是有效的且为未访问的陆地 ‘1’，将其加入队列并标记为已访问。

复杂度

时间复杂度:

$O(M\times N)$;其中$M$和$N$分别为举证grid的行数与列数

空间复杂度:

$O(M\times N)$

Code

class Solution {
   // Define four directions: up, down, left, and right
    private static final int[][] DIRECTIONS = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};

    /**
     * Number of Islands
     *
     * @param grid Given array
     * @return int
     */
    public int numIslands(char[][] grid) {
        if (grid == null || grid.length == 0) {
            return 0;
        }

        int rows = grid.length;
        int cols = grid[0].length;
        int numIslands = 0;

        for (int row = 0; row < rows; row++) {
            for (int col = 0; col < cols; col++) {
                if (grid[row][col] == '1') {
                    numIslands++;
                    bfs(grid, row, col);
                }
            }
        }

        return numIslands;
    }

    /**
     * @param grid Given array
     * @param row  The row of array
     * @param col  The column of array
     */
    private void bfs(char[][] grid, int row, int col) {
        int rows = grid.length;
        int cols = grid[0].length;
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        queue.offer(new int[]{row, col});
        grid[row][col] = '0';  // Mark as accessed

        while (!queue.isEmpty()) {
            int[] current = queue.poll();
            int currentRow = current[0];
            int currentCol = current[1];

            for (int[] direction : DIRECTIONS) {
                int newRow = currentRow + direction[0];
                int newCol = currentCol + direction[1];

                if (newRow >= 0 && newRow < rows && newCol >= 0 && newCol < cols && grid[newRow][newCol] == '1') {
                    queue.offer(new int[]{newRow, newCol});
                    grid[newRow][newCol] = '0';  // Mark as accessed
                }
            }
        }
    }
}