C语言实现LeetCode第130题区域求解解析

资源摘要信息:"C语言解决LeetCode第130题被围绕的区域" C语言是一门广泛使用的计算机编程语言，以其高效、灵活、功能强大而著称，常用于系统编程、嵌入式开发、软件开发等领域。LeetCode是一个全球知名的在线编程平台，汇集了大量来自不同编程语言的算法题目，帮助程序员提升编码能力、解决实际问题，并为面试做准备。第130题“被围绕的区域”是LeetCode中的一个中等难度问题，要求用户通过编写程序来解决。 问题描述如下： 给定一个二维的m x n矩阵board，其中包含以下字符：'X'代表一个被围绕的区域，'O'代表一个可以保留的区域，'B'代表已经被围绕的区域。'O'可以存在于矩阵的边界上，但是内部的'O'只有在与边界相连的情况下才能保留，否则会被视为被围绕的区域，即被标记为'X'。编写一个函数来解决这个问题。 C语言解题思路和步骤如下： 1. 从矩阵的边界开始遍历，使用深度优先搜索(DFS)或者广度优先搜索(BFS)的方法找出所有与边界相连的'O'，并将它们标记为'N'，表示这些'O'是可以保留的。 2. 再次遍历整个矩阵，将未被标记为'N'的'O'替换为'X'，因为这些'O'没有与边界相连，属于被围绕的区域。 3. 最后将所有标记为'N'的'O'还原为'O'。 在C语言中，实现这个算法可能需要以下函数： - `void dfs(char **board, int i, int j)`：深度优先搜索函数，用于递归地遍历与边界相连的'O'并将其标记为'N'。 - `void solve(char **board, int boardSize, int *boardColSize)`：主要解题函数，首先调用DFS处理边界，然后遍历矩阵，最后将'N'还原为'O'。 示例代码片段可能如下： ```c void dfs(char **board, int i, int j) { int m = boardSize, n = *boardColSize; if (i < 0 || i >= m || j < 0 || j >= n || board[i][j] != 'O') { return; } board[i][j] = 'N'; dfs(board, i + 1, j); dfs(board, i - 1, j); dfs(board, i, j + 1); dfs(board, i, j - 1); } void solve(char **board, int boardSize, int *boardColSize) { if (board == NULL || boardSize <= 0 || *boardColSize <= 0) { return; } int m = boardSize, n = *boardColSize; // 首先处理上下边界 for (int i = 0; i < n; ++i) { dfs(board, 0, i); dfs(board, m - 1, i); } // 然后处理左右边界 for (int i = 1; i < m - 1; ++i) { dfs(board, i, 0); dfs(board, i, n - 1); } // 将所有'O'替换为'X'，将'N'替换回'O' for (int i = 0; i < m; ++i) { for (int j = 0; j < n; ++j) { if (board[i][j] == 'O') { board[i][j] = 'X'; } else if (board[i][j] == 'N') { board[i][j] = 'O'; } } } } ``` 在实际编写代码时，还需要注意一些细节，例如内存管理，确保对于动态分配的二维数组进行适当的内存释放操作，以避免内存泄漏。在C语言中，动态内存分配通常使用`malloc`和`free`函数进行管理。 本题的解题关键在于理解边界与内部'O'的联系，并利用深度优先搜索或广度优先搜索遍历算法找出所有与边界相连的'O'。该题目的解决方法不仅锻炼了对C语言指针操作的理解，同时加深了对图的遍历算法的理解。 通过LeetCode第130题的解决，可以了解到C语言在处理数组、字符串以及递归方面的强大能力，同时也让程序员对数据结构和算法有更深入的认识。对于准备技术面试的程序员来说，这类题目是很好的练习机会，有助于提升解决问题的能力。