[LeetCode]542. 01 Matrix

Given a matrix consists of 0 and 1, find the distance of the nearest 0 for each cell.

The distance between two adjacent cells is 1.

Example 1: 
Input:

0 0 0
0 1 0
0 0 0

Output:

0 0 0
0 1 0
0 0 0

Example 2: 
Input:

0 0 0
0 1 0
1 1 1

Output:

0 0 0
0 1 0
1 2 1

Note:

1. The number of elements of the given matrix will not exceed 10,000.
2. There are at least one 0 in the given matrix.
3. The cells are adjacent in only four directions: up, down, left and righ

题目分析

　　给一个由0和1组成的矩阵，求每一个元素到0元素的最近距离。

　　考虑用BFS,用队列实现：

　　1.将矩阵中为1的元素入队que，并设初始距离step=0

　　2.若que不为空，循环：

　　　　step = step +1

　　　　遍历队列中的元素，这里用num计数实现，若在上下左右其中一个方向存在为0的元素：

　　　　　　当前元素对应坐标的距离等于step,将元素入另一个队列delQue

　　     遍历队列delQue：

　　　　　　取元素坐标（x,y）,令matrix[x][y] =0;

  c++实现:

　　

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> updateMatrix(vector<vector<int>>& matrix) {
        int m = matrix.size(),n = matrix[0].size();;
        int step = 0;
        int dx[4] = {0, 0, -1, 1};
        int dy[4] = {1, -1, 0, 0};
        vector<vector<int>> distance(m, vector<int>(n, 0));
        queue<pair<int, int>> que;
        for (int i=0; i<m;i++)
        {
            for (int j=0;j<n;j++) {
                if (matrix[i][j] == 1) {
                    que.push(make_pair(i,j));
                }
            }
        }
        int x, y, tmp_x, tmp_y;
        while(!que.empty()) {
            step ++;
            queue<pair<int, int>> delQue;
            //遍历queue
            int num = que.size();
            while (num--) {
                x = que.front().first;
                y = que.front().second;
                //先删除元素
                que.pop();
                bool flag = true;
                for (int i = 0;i < 4 ;i++) {
                    tmp_x = dx[i] + x;
                    tmp_y = dy[i] + y;
                    if(tmp_x >=0 && tmp_x <m && tmp_y >=0 && tmp_y < n && matrix[tmp_x][tmp_y] == 0) {
                        distance[x][y] = step;
                        delQue.push(make_pair(x,y));
                        flag = false;
                        break;
                    }
                }
                //周围没有为0元素，当前元素入队尾，进入下次que循环使用
                if(flag) {
                    que.push(make_pair(x,y));
                }
            }
            while(!delQue.empty()) {
                matrix[delQue.front().first][delQue.front().second] = 0;
                delQue.pop();
            }
        }
        return distance;
    }
};