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feat: azl397985856#417 pacific-atlantic-water-flow (azl397985856#130)
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watchpoints authored and azl397985856 committed Aug 22, 2019
1 parent 7751d88 commit e8d58a7
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# 毎日一题 - 417. 太平洋大西洋水流问题

## 信息卡片

* 时间:2019-08-13
* 题目链接:https://leetcode-cn.com/problems/pacific-atlantic-water-flow
- tag:`Backtracking` `DFS`
## 题目描述

给定一个 m x n 的非负整数矩阵来表示一片大陆上各个单元格的高度。“太平洋”处于大陆的左边界和上边界,而“大西洋”处于大陆的右边界和下边界。

规定水流只能按照上、下、左、右四个方向流动,且只能从高到低或者在同等高度上流动。

请找出那些水流既可以流动到“太平洋”,又能流动到“大西洋”的陆地单元的坐标。

提示:

输出坐标的顺序不重要
m 和 n 都小于150

示例:

```
给定下面的 5x5 矩阵:
太平洋 ~ ~ ~ ~ ~
~ 1 2 2 3 (5) *
~ 3 2 3 (4) (4) *
~ 2 4 (5) 3 1 *
~ (6) (7) 1 4 5 *
~ (5) 1 1 2 4 *
* * * * * 大西洋
返回:
[[0, 4], [1, 3], [1, 4], [2, 2], [3, 0], [3, 1], [4, 0]] (上图中带括号的单元).
```



## 参考答案

- 方法1:直接采用回溯法 超时

直接判断 水流既可以流动到“太平洋”,又能流动到“大西洋”的陆地单元的坐标
采用方法是
回溯法(英语:backtracking)是暴力搜索法中的一种。
在最坏的情况下,回溯法会导致一次复杂度为指数时间的计算。
在这个题目中,这个题目中正好就是如此。
因为需要等到上下左右全部计算完毕才有确定答案。

m 和 n =150,肯定超时。

- 方法2:动态规划+回溯法

思路:

总体思路还是回溯,我们对能够流入太平洋的(第一行和第一列)开始进行上下左右探测。

同样我们对能够流入大西洋的(最后一行和最后一列)开始进行上下左右探测。

最后将探测结果进行合并即可。合并的条件就是当前单元既能流入太平洋又能流入大西洋。

![集合](https://user-images.githubusercontent.com/5937331/63209454-7c921a80-c113-11e9-8d74-82d0476b8828.png)
扩展:

如果题目改为能够流入大西洋或者太平洋,我们只需要最后合并的时候,条件改为求或即可

## 参考代码

- JavaScript Code

```js
function dfs(i, j, height, m, matrix, rows, cols) {
if (i >= rows || i < 0) return;
if (j >= cols || j < 0) return;

if (matrix[i][j] < height) return;

if (m[i][j] === true) return;

m[i][j] = true;

dfs(i + 1, j, matrix[i][j], m, matrix, rows, cols);
dfs(i - 1, j, matrix[i][j], m, matrix, rows, cols);
dfs(i, j + 1, matrix[i][j], m, matrix, rows, cols);
dfs(i, j - 1, matrix[i][j], m, matrix, rows, cols);
}
/**
* @param {number[][]} matrix
* @return {number[][]}
*/
var pacificAtlantic = function(matrix) {
const rows = matrix.length;
if (rows === 0) return [];
const cols = matrix[0].length;
const pacific = Array.from({
length: rows
},
() = >Array(cols).fill(false));
const atlantic = Array.from({
length: rows
},
() = >Array(cols).fill(false));
const res = [];

for (let i = 0; i < rows; i++) {
dfs(i, 0, 0, pacific, matrix, rows, cols);
dfs(i, cols - 1, 0, atlantic, matrix, rows, cols);
}

for (let i = 0; i < cols; i++) {
dfs(0, i, 0, pacific, matrix, rows, cols);
dfs(rows - 1, i, 0, atlantic, matrix, rows, cols);
}

for (let i = 0; i < rows; i++) {
for (let j = 0; j < cols; j++) {
if (pacific[i][j] === true && atlantic[i][j] === true) res.push([i, j]);
}
}

return res;
};
```


- C++ Code

```c++
class Solution {
public:
vector<vector<int> > pacificAtlantic( vector<vector<int> > & matrix )
{
vector<vector<int> > out;
int row = matrix.size();
if ( 0 == row )
return(out);
int col = matrix[0].size();
if ( 0 == col )
return(out);

/* 能流动到“太平洋"的陆地 */
vector<vector<bool> > dp1( row, vector<bool>( col, false ) );
/* 能流动到“大西洋"的陆地 */
vector<vector<bool> > dp2( row, vector<bool>( col, false ) );

/* 从第一行/最后一行出发寻找连同节点,不变的x坐标 */
for ( int j = 0; j < col; j++ )
{
dfs( 0, j, INT_MIN, matrix, dp1 );
dfs( row - 1, j, INT_MIN, matrix, dp2 );
}
/* 从第一列/最后一列出发寻找连同节点,不变的y坐标 */
for ( int i = 0; i < row; i++ )
{
dfs( i, 0, INT_MIN, matrix, dp1 );
dfs( i, col - 1, INT_MIN, matrix, dp2 );
}

vector<int> temp( 2 );
for ( int i = 0; i < row; i++ )
{
for ( int j = 0; j < col; j++ )
{
/* 请找出那些水流既可以流动到“太平洋”,又能流动到“大西洋”的陆地单元的坐标。 */
if ( dp1[i][j] == true && dp2[i][j] == true )
{
temp[0] = i;
temp[1] = j;
out.push_back( temp );
}
}
}
return(out);
}


void dfs( int row, int col, int height,
vector<vector<int> > & matrix, vector<vector<bool> > & visited )
{
if ( row < 0 || row >= matrix.size() ||
col < 0 || col >= matrix[0].size()
)
{
return;
}

if ( visited[row][col] == true )
{
return;
}

if ( height > matrix[row][col] )
{
return;
}

visited[row][col] = true;

dfs( row + 1, col, matrix[row][col], matrix, visited );
dfs( row - 1, col, matrix[row][col], matrix, visited );
dfs( row, col + 1, matrix[row][col], matrix, visited );
dfs( row, col - 1, matrix[row][col], matrix, visited );
}
};
```
## 其他优秀解答
> ##### 暂缺
6 changes: 6 additions & 0 deletions daily/README.md
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Expand Up @@ -251,4 +251,10 @@ tag:`String` `Hash Table`

时间: 2019-08-22

### [417. 太平洋大西洋水流问题](./2019-08-13.md)

tag: `Backtracking` `DFS`

时间: 2019-08-13


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