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solution / 0700-0799 / 0711.Number of Distinct Islands II / README

发布于 2024-06-17 01:03:35 字数 7112 浏览 0 评论 0 收藏 0

711. 不同岛屿的数量 II

English Version

题目描述

给定一个 m x n 二进制数组表示的网格 grid ,一个岛屿由 四连通 (上、下、左、右四个方向)的 1 组成(代表陆地)。你可以认为网格的四周被海水包围。

如果两个岛屿的形状相同,或者通过旋转(顺时针旋转 90°,180°,270°)、翻转(左右翻转、上下翻转)后形状相同,那么就认为这两个岛屿是相同的。

返回 _这个网格中形状 不同 的岛屿的数量 _。

 

示例 1:

输入: grid = [[1,1,0,0,0],[1,0,0,0,0],[0,0,0,0,1],[0,0,0,1,1]]
输出: 1
解释: 这两个是相同的岛屿。因为我们通过 180° 旋转第一个岛屿,两个岛屿的形状相同。

示例 2:

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

 

提示:

  • m == grid.length
  • n == grid[i].length
  • 1 <= m, n <= 50
  • grid[i][j] 不是 0 就是 1.

解法

方法一

class Solution:
  def numDistinctIslands2(self, grid: List[List[int]]) -> int:
    def dfs(i, j, shape):
      shape.append([i, j])
      grid[i][j] = 0
      for a, b in [[1, 0], [-1, 0], [0, 1], [0, -1]]:
        x, y = i + a, j + b
        if 0 <= x < m and 0 <= y < n and grid[x][y] == 1:
          dfs(x, y, shape)

    def normalize(shape):
      shapes = [[] for _ in range(8)]
      for i, j in shape:
        shapes[0].append([i, j])
        shapes[1].append([i, -j])
        shapes[2].append([-i, j])
        shapes[3].append([-i, -j])
        shapes[4].append([j, i])
        shapes[5].append([j, -i])
        shapes[6].append([-j, i])
        shapes[7].append([-j, -i])
      for e in shapes:
        e.sort()
        for i in range(len(e) - 1, -1, -1):
          e[i][0] -= e[0][0]
          e[i][1] -= e[0][1]
      shapes.sort()
      return tuple(tuple(e) for e in shapes[0])

    m, n = len(grid), len(grid[0])
    s = set()
    for i in range(m):
      for j in range(n):
        if grid[i][j]:
          shape = []
          dfs(i, j, shape)
          s.add(normalize(shape))
    return len(s)
class Solution {
  private int m;
  private int n;
  private int[][] grid;

  public int numDistinctIslands2(int[][] grid) {
    m = grid.length;
    n = grid[0].length;
    this.grid = grid;
    Set<List<List<Integer>>> s = new HashSet<>();
    for (int i = 0; i < m; ++i) {
      for (int j = 0; j < n; ++j) {
        if (grid[i][j] == 1) {
          List<Integer> shape = new ArrayList<>();
          dfs(i, j, shape);
          s.add(normalize(shape));
        }
      }
    }
    return s.size();
  }

  private List<List<Integer>> normalize(List<Integer> shape) {
    List<int[]>[] shapes = new List[8];
    for (int i = 0; i < 8; ++i) {
      shapes[i] = new ArrayList<>();
    }
    for (int e : shape) {
      int i = e / n;
      int j = e % n;
      shapes[0].add(new int[] {i, j});
      shapes[1].add(new int[] {i, -j});
      shapes[2].add(new int[] {-i, j});
      shapes[3].add(new int[] {-i, -j});
      shapes[4].add(new int[] {j, i});
      shapes[5].add(new int[] {j, -i});
      shapes[6].add(new int[] {-j, i});
      shapes[7].add(new int[] {-j, -i});
    }
    for (List<int[]> e : shapes) {
      e.sort((a, b) -> {
        int i1 = a[0];
        int j1 = a[1];
        int i2 = b[0];
        int j2 = b[1];
        if (i1 == i2) {
          return j1 - j2;
        }
        return i1 - i2;
      });
      int a = e.get(0)[0];
      int b = e.get(0)[1];
      for (int k = e.size() - 1; k >= 0; --k) {
        int i = e.get(k)[0];
        int j = e.get(k)[1];
        e.set(k, new int[] {i - a, j - b});
      }
    }
    Arrays.sort(shapes, (a, b) -> {
      for (int k = 0; k < a.size(); ++k) {
        int i1 = a.get(k)[0];
        int j1 = a.get(k)[1];
        int i2 = b.get(k)[0];
        int j2 = b.get(k)[1];
        if (i1 != i2) {
          return i1 - i2;
        }
        if (j1 != j2) {
          return j1 - j2;
        }
      }
      return 0;
    });
    List<List<Integer>> ans = new ArrayList<>();
    for (int[] e : shapes[0]) {
      ans.add(Arrays.asList(e[0], e[1]));
    }
    return ans;
  }

  private void dfs(int i, int j, List<Integer> shape) {
    shape.add(i * n + j);
    grid[i][j] = 0;
    int[] dirs = {-1, 0, 1, 0, -1};
    for (int k = 0; k < 4; ++k) {
      int x = i + dirs[k];
      int y = j + dirs[k + 1];
      if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && grid[x][y] == 1) {
        dfs(x, y, shape);
      }
    }
  }
}
typedef pair<int, int> PII;

class Solution {
public:
  int numDistinctIslands2(vector<vector<int>>& grid) {
    set<vector<PII>> s;
    for (int i = 0; i < grid.size(); ++i) {
      for (int j = 0; j < grid[0].size(); ++j) {
        if (grid[i][j]) {
          vector<PII> shape;
          dfs(i, j, grid, shape);
          s.insert(normalize(shape));
        }
      }
    }
    return s.size();
  }

  vector<PII> normalize(vector<PII>& shape) {
    vector<vector<PII>> shapes(8);
    for (auto& e : shape) {
      int i = e.first, j = e.second;
      shapes[0].push_back({i, j});
      shapes[1].push_back({i, -j});
      shapes[2].push_back({-i, j});
      shapes[3].push_back({-i, -j});
      shapes[4].push_back({j, i});
      shapes[5].push_back({j, -i});
      shapes[6].push_back({-j, -i});
      shapes[7].push_back({-j, i});
    }
    for (auto& e : shapes) {
      sort(e.begin(), e.end());
      for (int k = e.size() - 1; k >= 0; --k) {
        e[k].first -= e[0].first;
        e[k].second -= e[0].second;
      }
    }
    sort(shapes.begin(), shapes.end());
    return shapes[0];
  }

  void dfs(int i, int j, vector<vector<int>>& grid, vector<PII>& shape) {
    shape.push_back({i, j});
    grid[i][j] = 0;
    vector<int> dirs = {-1, 0, 1, 0, -1};
    for (int k = 0; k < 4; ++k) {
      int x = i + dirs[k], y = j + dirs[k + 1];
      if (x >= 0 && x < grid.size() && y >= 0 && y < grid[0].size() && grid[x][y] == 1)
        dfs(x, y, grid, shape);
    }
  }
};

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