317. Shortest Distance from All Buildings

You want to build a house on an empty land which reaches all buildings in the shortest amount of distance. You can only move up, down, left and right. You are given a 2D grid of values 0, 1 or 2, where:
Each 0 marks an empty land which you can pass by freely.
Each 1 marks a building which you cannot pass through.
Each 2 marks an obstacle which you cannot pass through.

For example, given three buildings at (0,0), (0,4), (2,2), and an obstacle at (0,2):
1 - 0 - 2 - 0 - 1
|   |   |   |   |
0 - 0 - 0 - 0 - 0
|   |   |   |   |
0 - 0 - 1 - 0 - 0
The point (1,2) is an ideal empty land to build a house, as the total travel distance of 3+3+1=7 is minimal. So return 7.

Note:
There will be at least one building. If it is not possible to build such house according to the above rules, return -1.

Solution:BFS 染色

思路:
Time Complexity: O(#buildings(mn)) Space Complexity: O(mm)
The time complexity for BFS/DFS is O(|V|+|E|).
In this problem, every vertex has up to 4 edges (left, right, up, down), so |E| ~ 4|V|. Thus, you have overall O(|V|) = O(mn) for a BFS.
This has been proven for all sparse graphs like this problem. Now, we do a BFS for each building, so the overall complexity is O(#buildings
(mn)). In worst case, every vertex is a building. So the number of buildings is also upper bounded by O(mn), and thus you have O((mn)(mn)) = O(m2n2). This is a very loose bound since when every vertex is a building, we don't even need to do a BFS (nowhere to go).

Solution Code:

class Solution {
    public int shortestDistance(int[][] grid) {
        if(grid == null || grid.length == 0 || grid[0].length == 0) {
            return -1;
        }
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        
        int[][] distance = new int[m][n];
        int[][] reach = new int[m][n];
        
        int building_num = 0;
        final int[] shift = new int[] {0, -1, 0, 1, 0};
        for(int row  = 0; row < m; row++) {
            for(int col = 0; col < n; col++) {
                
                if(grid[row][col] == 1) {
                    building_num++;
                    
                   // bfs
                    Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
                    boolean[][] visited = new boolean[m][n];

                    int level = 0;
                    queue.offer(new int[]{row, col});
                    visited[row][col] = true;
                    while(!queue.isEmpty()) {
                        int q_size = queue.size();
                        for(int q = 0; q < q_size; q++) {
                            int[] cur = queue.poll();
                            distance[cur[0]][cur[1]] += level;
                            reach[cur[0]][cur[1]]++;
                            for(int k = 0; k < 4; k++) {
                                int next_row = cur[0] + shift[k];
                                int next_col = cur[1] + shift[k + 1];
                                if(next_row >= 0 && next_row < m && next_col >= 0 && next_col < n && grid[next_row][next_col] == 0 && !visited[next_row][next_col]) {
                                    visited[next_row][next_col] = true;
                                    queue.offer(new int[] {next_row, next_col});
                                }
                            }

                        }
                        level++;
                    } 
                }
                
                
            }
        }
        
        int shortest = Integer.MAX_VALUE;
        for (int row = 0; row < m; row++) {
            for (int col = 0; col < n; col++) {
                if (grid[row][col] == 0 && reach[row][col] == building_num) {
                    shortest = Math.min(shortest, distance[row][col]);
                }
            }
        }
        
        return shortest == Integer.MAX_VALUE ? -1 : shortest;
        
    }
}
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,919评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,567评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,316评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,294评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,318评论 6 390
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,245评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,120评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,964评论 0 275
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,376评论 1 313
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,592评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,764评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,460评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,070评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,697评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,846评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,819评论 2 370
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,665评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容

  • You want to build a house on an empty land which reaches ...
    Jeanz阅读 656评论 0 0
  • Problem More LeetCode DiscussionsYou want to build a hous...
    楷书阅读 1,121评论 0 0
  • NBN的故事65:凑齐材料 时间:9000年3月7日 地点:地球 乔治一听这个噩耗,立刻一口老血喷得老高,躺地...
    我我了阅读 116评论 1 1
  • 为什么用短碎线? 因为要毛绒绒的感觉。。。 为什么要从左到右? 因为顺手。。。 这张跟上一张有啥区别? 区别除了笔...
    巫落阅读 260评论 0 2
  • 姓名:赵丽萍 公司:宁波大发化纤有限公司 组别:第264期努力二组 【日精进打卡第26天】 【知~学习】 《六项精...
    zhaoliping阅读 138评论 0 0