代码随想录day52 || 图论搜索 岛屿数量，岛屿的最大面积

图遍历

dfs 深度优先搜索

bfs 广度优先搜索

200 岛屿数量（dfs）

var dirPath = [][]int{{0, -1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, 0}} // 上， 右， 下， 左
var visited [][]bool
func numIslands(grid [][]byte) int {
	// dfs 深度优先遍历，对于每一个节点，按照上下左右四个固定顺序遍历，然后到下一个节点递归，实现一条路走到黑

	// 重新初始化，避免多个测试样例导致出现全局变量污染情况
	visited = make([][]bool, len(grid))
	for idx, _ := range visited {
		visited[idx] = make([]bool, len(grid[0]))
	}
	var res int
	for i:=0; i<len(grid); i++ {
		for j:=0; j<len(grid[0]); j++ {
			if grid[i][j] != '0' && !visited[i][j] {  // 是陆地并且没被遍历过
				dfs(grid, i, j)
			}else{
				continue
			}
			if visited[i][j] { // 是陆地，并且被标记了，这里的标记会遍历整个四周陆地，并且为周边陆地打上标记，所以不会出现同一陆地多个地块都被计数
				res += 1
			}
		}
	}

	return res
}
func dfs(grid [][]byte, x, y int) {
	// 遇到之前节点或者水，返回
	if grid[x][y] == '0' || visited[x][y] == true {
		visited[x][y] = true  // 优化，不是陆地也标记遍历过，防止出现多次对水进行重复遍历
		return
	}

	visited[x][y] = true  // 本节点是陆地并且标记为已经遍历过
	// 按照四个方向遍历到下一个节点，然后递归，实现一条路走到黑之后回溯，由于不需要路径，所以回溯过程视为隐藏
	for _, v := range dirPath {
		next_x, next_y := x+v[0], y+v[1] // 要遍历的下一个节点
		if next_x < 0 || next_x >= len(grid) || next_y < 0 || next_y >= len(grid[0]) {  // 避免出现节点越界情况
			continue
		}
		// 加入
		dfs(grid, next_x, next_y)
		// 回溯
	}
	return
}

岛屿数量（bsf）

var dirPath = [][]int{{0, -1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, 0}} // 上， 右， 下， 左
var visited [][]bool
var queue *list.List
func numIslands(grid [][]byte) int {
	// 重新初始化，避免多个测试样例导致出现全局变量污染情况
	queue = list.New()
	visited = make([][]bool, len(grid))
	for idx, _ := range visited {
		visited[idx] = make([]bool, len(grid[0]))
	}

	var res int
	for i:=0; i<len(grid); i++ {
		for j:=0; j<len(grid[0]); j++ {
			if grid[i][j] != '0' && !visited[i][j] {  // 是陆地并且没被遍历过
				queue.PushBack([2]int{i, j})
				visited[i][j] = true
				bfs(grid)
			}else{
				continue
			}
			if visited[i][j] { // 本质上多余这一步判断，方便理解放进去了
				// 是陆地，并且被标记了，这里的标记会遍历整个四周陆地，并且为周边陆地打上标记，所以不会出现同一陆地多个地块都被计数
				res += 1
			}
		}
	}
	return res
}
func bfs(grid [][]byte) {
	for queue.Len() > 0 { // 一个岛屿的完成遍历过程就是整个队列完全为空
		node := queue.Remove(queue.Front()).([2]int) // 去除队首，断言为长度为2数组
		for _, v := range dirPath {  // 遍历四个节点标记入队
			next_x, next_y := node[0] + v[0], node[1] + v[1]
			if next_x < 0 || next_x >= len(grid) || next_y < 0 || next_y >= len(grid[0]) {  // 避免越界
				continue
			}
			if visited[next_x][next_y] { // 节点被使用过，过
				continue
			}

			// 先标记再入队，可以避免很多重复遍历，例如如果节点是0，不标记已经遍历过，那么bfs中也要遍历多次，主函数两层for循环也要遍历多次，容易超时
			visited[next_x][next_y] = true
			if grid[next_x][next_y] == '1'{
				queue.PushBack([2]int{next_x, next_y})
			}
		}
	}
}

岛屿最大面积（dfs）

var dirPath = [4][2]int{{0, -1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, 0}} // 上右下左
var visited [][]bool
var area int
func maxAreaOfIsland(grid [][]int) int {

	visited = make([][]bool, len(grid))
	for idx, _ := range visited {
		visited[idx] = make([]bool, len(grid[0]))
	}

	var maxArea int
	for i:=0; i<len(grid); i++ {
		for j:=0; j<len(grid[0]); j++{
			if !visited[i][j] && grid[i][j] == 1{
				area = 1
				dfs(grid, i, j)
				maxArea = max(area, maxArea)
			}
		}
	}

	return maxArea
}

func dfs(grid [][]int, x, y int) {
	if visited[x][y] || grid[x][y] == 0 { // 如果是水，标记返回，或者如果是标记过，也直接返回
		visited[x][y] = true
		return
	}
	visited[x][y] = true // 此时是陆地，标记
	for _, dir := range dirPath {
		next_x, next_y := dir[0] + x, dir[1] + y
		if next_x < 0 || next_x >= len(grid) || next_y < 0 || next_y >= len(grid[0]) {
			continue
		}
		if grid[next_x][next_y] == 1 && !visited[next_x][next_y]{
			area++
			dfs(grid, next_x, next_y)
		}
	}
}

岛屿最大面积（bfs）

var dirPath = [4][2]int{{0, -1}, {1, 0}, {0, 1}, {-1, 0}} // 上右下左
var visited [][]bool
var queue *list.List
func maxAreaOfIsland(grid [][]int) int {

	visited = make([][]bool, len(grid))
	for idx, _ := range visited {
		visited[idx] = make([]bool, len(grid[0]))
	}
	queue = list.New()

	var maxArea int
	for i:=0; i<len(grid); i++ {
		for j:=0; j<len(grid[0]); j++{
			if !visited[i][j] && grid[i][j] == 1{
				visited[i][j] = true
				queue.PushBack([2]int{i, j})
				area := bfs(grid)
				maxArea = max(area, maxArea)
			}
		}
	}

	return maxArea
}

func bfs(grid [][]int) int {
	var area int = 1
	for queue.Len() >0 {
		node := queue.Remove(queue.Front()).([2]int)
		for _, dir := range dirPath{
			next_x, next_y := node[0] + dir[0], node[1] + dir[1]
			if next_x < 0 || next_x >= len(grid) || next_y < 0 || next_y >= len(grid[0]) { // 越界
				continue
			}
			if grid[next_x][next_y] == 1 && !visited[next_x][next_y] {
				area++
				queue.PushBack([2]int{next_x, next_y})
			}
			visited[next_x][next_y] = true
		}
	}
	return area
}