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LEETCODE 1298. Maximum Candies You Can Get from Boxes 解题思路分析

题目大意:

给你 n 个盒子,每个盒子的格式为 [status, candies, keys, containedBoxes] ,其中:

  • 状态字 status[i]:整数,如果 box[i] 是开的,那么是 1 ,否则是 0 。
  • 糖果数 candies[i]: 整数,表示 box[i] 中糖果的数目。
  • 钥匙 keys[i]:数组,表示你打开 box[i] 后,可以得到一些盒子的钥匙,每个元素分别为该钥匙对应盒子的下标。
  • 内含的盒子 containedBoxes[i]:整数,表示放在 box[i] 里的盒子所对应的下标。

给你一个 initialBoxes 数组,表示你现在得到的盒子,你可以获得里面的糖果,也可以用盒子里的钥匙打开新的盒子,还可以继续探索从这个盒子里找到的其他盒子。

请你按照上述规则,返回可以获得糖果的 最大数目

示例 1:

输入:status = [1,0,1,0], candies = [7,5,4,100], keys = [[],[],[1],[]], containedBoxes = [[1,2],[3],[],[]], initialBoxes = [0]
输出:16
解释:
 一开始你有盒子 0 。你将获得它里面的 7 个糖果和盒子 1 和 2。
 盒子 1 目前状态是关闭的,而且你还没有对应它的钥匙。所以你将会打开盒子 2 ,并得到里面的 4 个糖果和盒子 1 的钥匙。
 在盒子 1 中,你会获得 5 个糖果和盒子 3 ,但是你没法获得盒子 3 的钥匙所以盒子 3 会保持关闭状态。
 你总共可以获得的糖果数目 = 7 + 4 + 5 = 16 个。

示例 2:

输入:status = [1,0,0,0,0,0], candies = [1,1,1,1,1,1], keys = [[1,2,3,4,5],[],[],[],[],[]], containedBoxes = [[1,2,3,4,5],[],[],[],[],[]], initialBoxes = [0]
输出:6
解释:
 你一开始拥有盒子 0 。打开它你可以找到盒子 1,2,3,4,5 和它们对应的钥匙。
 打开这些盒子,你将获得所有盒子的糖果,所以总糖果数为 6 个。

示例 3:

输入:status = [1,1,1], candies = [100,1,100], keys = [[],[0,2],[]], containedBoxes = [[],[],[]], initialBoxes = [1]
输出:1

示例 4:

输入:status = [1], candies = [100], keys = [[]], containedBoxes = [[]], initialBoxes = []
输出:0

示例 5:

输入:status = [1,1,1], candies = [2,3,2], keys = [[],[],[]], containedBoxes = [[],[],[]], initialBoxes = [2,1,0]
输出:7

提示:

  • 1 <= status.length <= 1000
  • status.length == candies.length == keys.length == containedBoxes.length == n
  • status[i] 要么是 0 要么是 1 。
  • 1 <= candies[i] <= 1000
  • 0 <= keys[i].length <= status.length
  • 0 <= keys[i][j] < status.length
  • keys[i] 中的值都是互不相同的。
  • 0 <= containedBoxes[i].length <= status.length
  • 0 <= containedBoxes[i][j] < status.length
  • containedBoxes[i] 中的值都是互不相同的。
  • 每个盒子最多被一个盒子包含。
  • 0 <= initialBoxes.length <= status.length
  • 0 <= initialBoxes[i] < status.length

如果想查看本题目是哪家公司的面试题,请参考以下免费链接: https://leetcode.jp/problemdetail.php?id=1298

解题思路分析:

题目的描述很长,但思路是很清晰的,这也是一道典型的bfs题目。bfs起点是给出的 initialBoxes 数组中的值,bfs时,如果当前盒子是打开状态,或者我们拥有该盒子的钥匙,那么我们可以利用该盒子,此时,取出盒子中的糖果数量累加到返回结果,同时,将盒子中包含的其他盒子添加到bfs的Queue中,最后再将盒子中的钥匙添加到一个全局保存钥匙的数组中。

如果当前盒子没有钥匙不能打开,还要将当前盒子添加回Queue中。

bfs的结束条件是,当前Queue中的所有盒子都无法打开,或者Queue中的盒子数量为0。

实现代码:

public int maxCandies(int[] status, int[] candies, int[][] keys, int[][] containedBoxes, int[] initialBoxes) {
    // 记录拥有的钥匙
    boolean[] hasKey = new boolean[status.length];
    // bfs用的Queue
    Queue<Integer> q = new LinkedList<>();
    // 将initialBoxes中的盒子作为bfs起点加入Queue中。
    for(int box : initialBoxes) q.offer(box);
    int res=0; // 返回结果
    // 开始bfs(常规套路写法)
    while(q.size()>0){
        int size=q.size();
        // 判断当前Queue中是否还有盒子能打开
        boolean isValid = false;
        while(size-->0){
            // 取出一个盒子
            int b = q.poll();
            // 如果能打开盒子
            if(status[b]==1 || hasKey[b]){
                // 将当前盒子中的糖果数量加入返回结果
                res+=candies[b];
                // 取得当前盒子中所有钥匙
                for(int k : keys[b]) hasKey[k]=true;
                // 将当前盒子中所有的盒子添加到Queue中
                for(int box : containedBoxes[b]) q.offer(box);
                // 更新状态,当前Queue中有能打开的盒子
                isValid=true;
            }else{
                // 当前盒子打不开时,将盒子重新加回到Queue中
                q.offer(b);
            }
        }
        // 如果已经没有能打开的盒子,退出bfs
        if(!isValid) break;
    }
    return res;
}

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