2023-05-13：你现在手里有一份大小为 n x n 的网格 grid,

上面的每个单元格都用 0 和 1 标记好了其中 0 代表海洋，1 代表陆地。

请你找出一个海洋单元格，这个海洋单元格到离它最近的陆地单元格的距离是最大的,

并返回该距离。如果网格上只有陆地或者海洋，请返回 -1。

我们这里说的距离是「曼哈顿距离」（ Manhattan Distance）：

(x0, y0) 和 (x1, y1) 这两个单元格之间的距离是 |x0 - x1| + |y0 - y1| 。

输入：grid = [[1,0,0],[0,0,0],[0,0,0]]。

输出：4。

答案2023-05-13：

大体步骤如下：

1.定义变量：

声明一个二维整数数组grid表示网格，以及整数变量n和m表示网格的行数和列数；
声明一个二维布尔数组visited，用于记录每个单元格是否被访问过；
声明一个二维整数数组queue，用于存储队列中的每个元素；
声明整数变量l和r，分别表示队列的左右端点；
声明整数变量find，统计已经找到的海洋的数量；
声明整数变量seas，统计海洋的总数量；
声明整数变量distance，表示最深能找到的海洋层数，初始化为-1。

2.初始化变量：

将l、r、find、seas和distance全部初始化为0或-1，将visited数组全部设为false；
遍历整个网格，对于每个陆地单元格，将其标记为已访问，并将其加入队列中；对于每个海洋单元格，将seas增加1。

3.进行BFS搜索：

当队列不为空时，取出队列中所有元素进行处理，直到找到所有的海洋单元格；
对于每个队列元素，将其四周的海洋单元格加入队列中，并标记为已访问；同时统计找到的海洋单元格数量，并将distance加1。

4.返回结果：

如果没有找到任何海洋或者陆地，则返回-1；
否则，返回distance。

时间复杂度：

初始化visited数组、queue数组和一些变量的时间复杂度是O(n^2)，其中n为网格边长；
遍历整个网格的时间复杂度也是O(n^2)；
BFS搜索的时间复杂度最坏情况下是O(n^2)，因为最多需要遍历整个网格。

因此，总的时间复杂度是O(n^2)。

空间复杂度：

visited数组的空间复杂度是O(n^2)；
queue数组的空间复杂度是O(n^2)；
其他变量占用常数空间。

因此，总的空间复杂度是O(n^2)。

go语言完整代码如下：

package mainvar queue [10000][2]int
var l int
var r int
var visited [100][100]bool
var find intfunc maxDistance(grid [][]int) int {// 清空变量l = 0r = 0find = 0n := len(grid)m := len(grid[0])// 清空visitedfor i := 0; i < n; i++ {for j := 0; j < m; j++ {visited[i][j] = false}}// 大体思路 :// 1) 先把所有的陆地加入队列，并且统计一共有多少海洋seas := 0for i := 0; i < n; i++ {for j := 0; j < m; j++ {if grid[i][j] == 1 {visited[i][j] = truequeue[r][0] = iqueue[r][1] = jr++} else {seas++}}}// 2) 从陆地开始广播出去(bfs)，每一块陆地的上、下、左、右所能找到的海洋都是第一层海洋// 3) 第一层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第二层海洋// 4) 第二层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第三层海洋// ...// 也就是说，以陆地做起点，每一层bfs都只找海洋！// 看看最深能找到多少层海洋distance := -1             // 这个变量就是最深的海洋层数for l < r && find < seas { // find < seas说明所有的海洋块没有找全，继续找！size := r - lfor i := 0; i < size && find < seas; i++ {row := queue[l][0]col := queue[l][1]add(row-1, col, n, m, grid)add(row+1, col, n, m, grid)add(row, col-1, n, m, grid)add(row, col+1, n, m, grid)l++}distance++}if find == 0 {return -1}return distance + 1
}func add(i int, j int, n int, m int, grid [][]int) {if i >= 0 && i < n && j >= 0 && j < m && grid[i][j] == 0 && !visited[i][j] {find++visited[i][j] = truequeue[r][0] = iqueue[r][1] = jr++}
}func main() {grid := [][]int{{1, 0, 1}, {0, 0, 0}, {1, 0, 1}}result := maxDistance(grid)println(result)grid = [][]int{{1, 0, 0}, {0, 0, 0}, {0, 0, 0}}result = maxDistance(grid)println(result)
}

rust语言完整代码如下：

static mut QUEUE: [[i32; 2]; 10000] = [[0; 2]; 10000];
static mut L: usize = 0;
static mut R: usize = 0;
static mut VISITED: [[bool; 100]; 100] = [[false; 100]; 100];
static mut FIND: i32 = 0;fn main() {let grid = vec![vec![1, 0, 1], vec![0, 0, 0], vec![1, 0, 1]];unsafe {let ans = max_distance(grid);println!("ans = {}", ans);}let grid = vec![vec![1, 0, 0], vec![0, 0, 0], vec![0, 0, 0]];unsafe {let ans = max_distance(grid);println!("ans = {}", ans);}
}unsafe fn max_distance(grid: Vec<Vec<i32>>) -> i32 {// 清空变量// 只要l = 0，r = 0，队列就算被清空了L = 0;R = 0;FIND = 0;let n = grid.len();let m = grid[0].len();// 清空visitedfor i in 0..n {for j in 0..m {VISITED[i][j] = false;}}// 初始化队列let mut queue: [[i32; 2]; 10000] = [[0; 2]; 10000];// 大体思路 :// 1) 先把所有的陆地加入队列，并且统计一共有多少海洋let mut seas = 0;for i in 0..n {for j in 0..m {if grid[i][j] == 1 {VISITED[i][j] = true;queue[R][0] = i as i32;queue[R][1] = j as i32;R += 1;} else {seas += 1;}}}// 2) 从陆地开始广播出去(bfs)，每一块陆地的上、下、左、右所能找到的海洋都是第一层海洋// 3) 第一层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第二层海洋// 4) 第二层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第三层海洋// ...// 也就是说，以陆地做起点，每一层bfs都只找海洋！// 看看最深能找到多少层海洋let mut distance = 0; // 这个变量就是最深的海洋层数while L < R && FIND < seas {// find < seas说明所有的海洋块没有找全，继续找！let size = R - L;for i in 0..size {if FIND >= seas {break;}let row = queue[L][0];let col = queue[L][1];add(row - 1, col, n, m, grid.clone(), &mut queue);add(row + 1, col, n, m, grid.clone(), &mut queue);add(row, col - 1, n, m, grid.clone(), &mut queue);add(row, col + 1, n, m, grid.clone(), &mut queue);L += 1;}distance += 1;}if FIND == 0 {return -1;} else {return distance;}
}unsafe fn add(i: i32,j: i32,n: usize,m: usize,grid: Vec<Vec<i32>>,queue: &mut [[i32; 2]; 10000],
) {if i >= 0&& i < n as i32&& j >= 0&& j < m as i32&& grid[i as usize][j as usize] == 0&& !VISITED[i as usize][j as usize]{FIND += 1;VISITED[i as usize][j as usize] = true;queue[R][0] = i;queue[R][1] = j;R += 1;}
}

c语言完整代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdbool.h>#define MAX_SIZE 10000int queue[MAX_SIZE][2];
int l;
int r;
bool visited[100][100];
int find;void add(int i, int j, int n, int m, int** grid);int maxDistance(int** grid, int gridSize, int* gridColSize) {l = 0;r = 0;find = 0;int n = gridSize;int m = *gridColSize;for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {visited[i][j] = false;}}int seas = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {if (grid[i][j] == 1) {visited[i][j] = true;queue[r][0] = i;queue[r++][1] = j;}else {seas++;}}}int distance = 0;while (l < r && find < seas) {int size = r - l;for (int i = 0; i < size && find < seas; i++, l++) {int row = queue[l][0];int col = queue[l][1];add(row - 1, col, n, m, grid);add(row + 1, col, n, m, grid);add(row, col - 1, n, m, grid);add(row, col + 1, n, m, grid);}distance++;}return find == 0 ? -1 : distance;
}void add(int i, int j, int n, int m, int** grid) {if (i >= 0 && i < n && j >= 0 && j < m && grid[i][j] == 0 && !visited[i][j]) {find++;visited[i][j] = true;queue[r][0] = i;queue[r++][1] = j;}
}int main() {int gridSize = 3;int gridColSize[3] = { 3, 3, 3 };int** grid = (int**)malloc(gridSize * sizeof(int*));for (int i = 0; i < gridSize; i++) {grid[i] = (int*)malloc(gridColSize[i] * sizeof(int));}grid[0][0] = 1;grid[0][1] = 0;grid[0][2] = 1;grid[1][0] = 0;grid[1][1] = 0;grid[1][2] = 0;grid[2][0] = 1;grid[2][1] = 0;grid[2][2] = 1;int result = maxDistance(grid, gridSize, gridColSize);printf("%d\n", result);grid[0][0] = 1;grid[0][1] = 0;grid[0][2] = 0;grid[1][0] = 0;grid[1][1] = 0;grid[1][2] = 0;grid[2][0] = 0;grid[2][1] = 0;grid[2][2] = 0;result = maxDistance(grid, gridSize, gridColSize);printf("%d\n", result);for (int i = 0; i < gridSize; i++) {free(grid[i]);}free(grid);return 0;
}

c++语言完整代码如下：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <cstring>using namespace std;int queue[10000][2];
int l;
int r;
bool visited[100][100];
int find0;int maxDistance(vector<vector<int>>& grid) {// 清空变量// 只要l = 0，r = 0，队列就算被清空了l = 0;r = 0;find0 = 0;int n = grid.size();int m = grid[0].size();// 清空visitedmemset(visited, false, sizeof(visited));// 大体思路 :// 1) 先把所有的陆地加入队列，并且统计一共有多少海洋int seas = 0;for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = 0; j < m; j++) {if (grid[i][j] == 1) {visited[i][j] = true;queue[r][0] = i;queue[r++][1] = j;}else {seas++;}}}// 2) 从陆地开始广播出去(bfs)，每一块陆地的上、下、左、右所能找到的海洋都是第一层海洋// 3) 第一层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第二层海洋// 4) 第二层海洋继续bfs，每一块海洋的上、下、左、右所能找到的海洋都是第三层海洋// ...// 也就是说，以陆地做起点，每一层bfs都只找海洋！// 看看最深能找到多少层海洋int distance = 0; // 这个变量就是最深的海洋层数while (l < r && find0 < seas) { // find < seas说明所有的海洋块没有找全，继续找！int size = r - l;for (int i = 0; i < size && find0 < seas; i++, l++) {int row = queue[l][0];int col = queue[l][1];if (row - 1 >= 0 && row - 1 < n && col >= 0 && col < m && grid[row - 1][col] == 0 && !visited[row - 1][col]) {find0++;visited[row - 1][col] = true;queue[r][0] = row - 1;queue[r++][1] = col;}if (row + 1 >= 0 && row + 1 < n && col >= 0 && col < m && grid[row + 1][col] == 0 && !visited[row + 1][col]) {find0++;visited[row + 1][col] = true;queue[r][0] = row + 1;queue[r++][1] = col;}if (row >= 0 && row < n && col - 1 >= 0 && col - 1 < m && grid[row][col - 1] == 0 && !visited[row][col - 1]) {find0++;visited[row][col - 1] = true;queue[r][0] = row;queue[r++][1] = col - 1;}if (row >= 0 && row < n && col + 1 >= 0 && col + 1 < m && grid[row][col + 1] == 0 && !visited[row][col + 1]) {find0++;visited[row][col + 1] = true;queue[r][0] = row;queue[r++][1] = col + 1;}}distance++;}return find0 == 0 ? -1 : distance;
}int main() {vector<vector<int>> grid = { {1,0,1}, {0,0,0}, {1,0,1} };cout << maxDistance(grid) << endl; grid = { {1,0,0}, {0,0,0}, {0,0,0} };cout << maxDistance(grid) << endl;
}

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