LeetCode 994. 腐烂的橘子 [Hot 100] —— 多源BFS

994. 腐烂的橘子

中等

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 。

多源BFS

class Solution {
    public int orangesRotting(int[][] grid) {
        if (grid == null || grid.length == 0) return 0;
        
        int rows = grid.length;
        int cols = grid[0].length;
        int freshOranges = 0;
        Queue<int[]> queue = new LinkedList<>();
        
        // 初始化队列，将所有腐烂的橘子位置加入队列，并统计新鲜橘子数量
        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) {
                    freshOranges++;
                }
            }
        }
        
        // 如果没有新鲜橘子，直接返回0
        if (freshOranges == 0) return 0;
        
        // 四个方向
        int[][] directions = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};
        int minutes = 0;
        
        // 多源BFS
        while (!queue.isEmpty()) {
            int size = queue.size();
            boolean hasRotten = false;
            
            // 处理当前队列中所有腐烂的橘子（同一时间步骤）
            for (int i = 0; i < size; i++) {
                int[] curr = queue.poll();
                
                for (int[] dir : directions) {
                    int newRow = curr[0] + dir[0];
                    int newCol = curr[1] + dir[1];
                    
                    // 检查边界和是否是新鲜橘子
                    if (newRow >= 0 && newRow < rows && newCol >= 0 && newCol < cols 
                        && grid[newRow][newCol] == 1) {
                        // 腐烂这个橘子
                        grid[newRow][newCol] = 2;
                        freshOranges--;
                        queue.offer(new int[]{newRow, newCol});
                        hasRotten = true;
                    }
                }
            }
            
            // 如果本轮有橘子被腐烂，时间加1
            if (hasRotten) {
                minutes++;
            }
        }
        
        // 如果还有新鲜橘子，返回-1，否则返回时间
        return freshOranges == 0 ? minutes : -1;
    }
}