引爆最多的炸弹

2024-07-22

题目:

给你一个炸弹列表。一个炸弹的 爆炸范围 定义为以炸弹为圆心的一个圆。炸弹用一个下标从 0 开始的二维整数数组 bombs 表示,其中 bombs[i] = [xi, yi, ri]xiyi 表示第 i 个炸弹的 X 和 Y 坐标,ri 表示爆炸范围的 半径 。你需要选择引爆 一个 炸弹。当这个炸弹被引爆时,所有 在它爆炸范围内的炸弹都会被引爆,这些炸弹会进一步将它们爆炸范围内的其他炸弹引爆。给你数组 bombs ,请你返回在引爆 一个 炸弹的前提下,最多 能引爆的炸弹数目。

示例 1:

img

输入:bombs = [[2,1,3],[6,1,4]]
输出:2
解释:
上图展示了 2 个炸弹的位置和爆炸范围。
如果我们引爆左边的炸弹,右边的炸弹不会被影响。
但如果我们引爆右边的炸弹,两个炸弹都会爆炸。
所以最多能引爆的炸弹数目是 max(1, 2) = 2 。

示例 2:

img

输入:bombs = [[1,1,5],[10,10,5]]
输出:1
解释:
引爆任意一个炸弹都不会引爆另一个炸弹。所以最多能引爆的炸弹数目为 1 。

示例 3:

img

输入:bombs = [[1,2,3],[2,3,1],[3,4,2],[4,5,3],[5,6,4]]
输出:5
解释:
最佳引爆炸弹为炸弹 0 ,因为:
- 炸弹 0 引爆炸弹 1 和 2 。红色圆表示炸弹 0 的爆炸范围。
- 炸弹 2 引爆炸弹 3 。蓝色圆表示炸弹 2 的爆炸范围。
- 炸弹 3 引爆炸弹 4 。绿色圆表示炸弹 3 的爆炸范围。
所以总共有 5 个炸弹被引爆。

提示:

  • 1 <= bombs.length <= 100
  • bombs[i].length == 3
  • 1 <= xi, yi, ri <= 105

思路:

方法1:暴力硬算
枚举每个点作为起点,通过广度优先搜索搜索其能引爆的气球,然后一路计算下去
这种暴力的巨大的问题就是,要进行n次广搜,每次广搜都要重新计算气球可达性,这里计算距离是最耗时的。所以我们要优化

方法2:转化为图可达性
我们要记录的只不过是两气球之间是否可达,所以计算一次距离,然后转化为可达性即可

	可达性:r * r >= dx * dx + dy * dy  注意要用距离的平方,这样就能避免精度问题,同时减少计算量
	判断连通性:如果 A 能引爆 B,我们就在图中记一条 A -> B,通过BFS求取以每个点为起点,能到达的所有节点。

代码:

class Solution {
public:
    int bfs(int start, vector<vector<int>>& graph, int n) {
        vector<bool> visited(n, false);
        visited[start] = true;
        int res = 1;
        queue<int> que;
        que.push(start);
        while (!que.empty()) {
            int top = que.front();
            que.pop();
            for (int i = 0; i < graph[top].size(); i++) {
                if (!visited[graph[top][i]]) {
                    que.push(graph[top][i]);
                    visited[graph[top][i]] = true;
                    res++;
                }
            }
        }
        return res;
    }
    int maximumDetonation(vector<vector<int>>& bombs) {
        // 图可达性问题
        // 构建有向图(能到就是有一套边),最后判断从某个点出发最多能到几个点
        int n = bombs.size();
        // 领接表构建图
        vector<vector<int>> graph(n);
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                long long dx = bombs[i][0] - bombs[j][0];
                long long dy = bombs[i][1] - bombs[j][1];
                if ((long long)bombs[i][2] * bombs[i][2] >= dx * dx + dy * dy) {
                    // i 可达 j 
                    graph[i].push_back(j);
                }
                if ((long long)bombs[j][2] * bombs[j][2] >= dx * dx + dy * dy) {
                    // j 可达 i 
                    graph[j].push_back(i);
                }
            }
        }
        // 求取从某一点出发可达的最多节点数
        int ans = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            ans = max(ans, bfs(i, graph, n));
        }
        return ans;
    }
};