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994. 腐烂的橘子

在给定的 m x n 网格 grid 中，每个单元格可以有以下三个值之一：

• 值 0 代表空单元格；
• 值 1 代表新鲜橘子；
• 值 2 代表腐烂的橘子。

每分钟，腐烂的橘子周围 4 个方向上相邻 的新鲜橘子都会腐烂。
返回直到单元格中没有新鲜橘子为止所必须经过的最小分钟数。如果不可能，返回 -1 。

示例 1：

输入：grid = [[2,1,1],[1,1,0],[0,1,1]]
输出：4

示例 2：

输入：grid = [[2,1,1],[0,1,1],[1,0,1]]
输出：-1

解释：左下角的橘子（第 2 行， 第 0 列）永远不会腐烂，因为腐烂只会发生在 4 个方向上。

示例 3：

输入：grid = [[0,2]]
输出：0

解释：因为 0 分钟时已经没有新鲜橘子了，所以答案就是 0 。

提示：

• m == grid.length
• n == grid[i].length
• 1 <= m, n <= 10
• grid[i][j] 仅为 0、1 或 2

方法：广度优先搜索 (BFS)

使用 BFS 模拟橘子腐烂过程，记录每个层次的处理时间。初始队列包含所有腐烂橘子，每处理完一层后若该层导致新腐烂，则时间加 1。

1. 初始化：遍历网格，记录所有腐烂橘子的位置和新鲜橘子数量。
2. 特殊情况：若没有新鲜橘子，直接返回 0。
3. BFS 处理：逐层处理队列中的腐烂橘子，腐烂其周围的新鲜橘子，并记录时间。
4. 结果判断：若仍存在未腐烂的新鲜橘子，返回 -1；否则返回总时间。

代码实现(Java)：

class Solution {public int orangesRotting(int[][] grid) {int rows = grid.length;int cols = grid[0].length;Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();int fresh = 0;// 初始化队列和新鲜橘子计数for (int i = 0; i < rows; i++) {for (int j = 0; j < cols; j++) {if (grid[i][j] == 2) {queue.offer(new int[]{i, j});} else if (grid[i][j] == 1) {fresh++;}}}// 没有新鲜橘子直接返回0if (fresh == 0) return 0;int[][] dirs = {{0, 1}, {0, -1}, {1, 0}, {-1, 0}};int time = 0;while (!queue.isEmpty()) {int size = queue.size();boolean hasRotten = false;// 处理当前层的所有节点for (int i = 0; i < size; i++) {int[] point = queue.poll();for (int[] dir : dirs) {int x = point[0] + dir[0];int y = point[1] + dir[1];// 检查边界且是否为新鲜橘子if (x >= 0 && x < rows && y >= 0 && y < cols && grid[x][y] == 1) {grid[x][y] = 2;queue.offer(new int[]{x, y});fresh--;hasRotten = true;}}}// 若当前层导致腐烂，时间加1if (hasRotten) time++;}// 若仍有新鲜橘子返回-1，否则返回时间return fresh == 0 ? time : -1;}
}

复杂度分析

• 时间复杂度：O(m×n)，每个节点最多被访问一次。
• 空间复杂度：O(m×n)，队列在最坏情况下存储所有腐烂橘子。

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博客源文件Gitee仓库:

gitee.com/richardmilos/allen-csdn-notes

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