面试题：找到第一步的方向

Question

问题描述如下：

给定M行N列的矩阵，0表示空白，-1表示障碍物，1表示目标点（有多个目标点）。

对于每个空白区域，如果您想以最短的距离到达目标点，请标记第一步的方向。

[如果启动，则应将点标记为2。如果启动，则应将点标记为3.。如果从左侧开始，则应将点标记为4.。如果从右侧开始，则应将点标记为5。

方向的优先顺序是从上到下从上到下，从左到右，从左到右，即，如果您可以在距上或下点的距离最短的情况下到达目标点，则应该开始。

标记后返回矩阵。 0

我试图用python编写解决方案，但总是得到'TypeError：'NoneType'对象不可迭代'。真的不知道为什么。如果您能指出问题，我将非常感谢您的帮助！

我的基本想法是，对于每个空单元格，使用BFS查找其最近的目标。然后通过指定此空白单元格作为开始，并指定该最近的目标作为目标，我找出了第一步的方向。代码可能不是那么简洁，感谢您的时间和精力！

class Solution:
    """
    @param grid: the input matrix
    @return: the new matrix
    """
    grid = None
    def shortestPath(self, grid):
        # BFS
        self.grid = grid.copy()
        m = len(grid)
        n = len(grid[0]) if m > 0 else 0
        res = [[None] * n for _ in range(m)]

        for i in range(m):
            for j in range(n):
                if grid[i][j] not in [-1, 1]:
                    tarx, tary, step = self.bfs(i, j)
                    res[i][j] = self.search(i, j, tarx, tary)
                else:
                    res[i][j] = grid[i][j]

        return res

    def search(self, i, j, tarx, tary):
        dic = {0: 2, 1: 3, 2: 4, 3: 5}
        dirs = [[-1, 0], [1, 0], [0, -1], [0, 1]]
        min_dist = float('inf')
        direction = -1

        for idx, d in enumerate(dirs):
            x, y = i + d[0], j + d[1]
            if x == tarx and y == tary:
                return dic[idx]

            if self.inside(x, y):
                arr = [tarx, tary]
                _, __, dist = self.bfs(x, y, arr)
                if min_dist > dist:
                    min_dist = dist
                    direction = dic[idx]

        return direction

    def bfs(self, i, j, target = None):
        m = len(self.grid)
        n = len(self.grid[0]) if m > 0 else 0
        visit = [[False] * n for _ in range(m)]
        visit[i][j] = True
        dirs = [[-1, 0], [1, 0], [0, -1], [0, 1]]
        qu = [(i, j, 0)]

        while len(qu) > 0:
            ti, tj, step = qu[0][0], qu[0][1], qu[0][2]
            qu.pop()

            for d in dirs:
                x, y = ti + d[0], tj + d[1]
                if self.inside(x, y) and not visit[x][y]:
                    if not target:
                        if self.grid[x][y] == 1:
                            return x, y, step + 1
                    else:
                        tarx, tary = target[0], target[1]
                        if x == tarx and y == tary:
                            return x, y, step + 1

                    visit[x][y] = True
                    qu.append((x, y, step + 1))

    def inside(self, x, y):
        if 0 <= x < len(self.grid) and 0 <= y < len(self.grid[0]) and self.grid[x][y] != -1:
            return True
        return False

if __name__ == '__main__':
    testcase = [[1,0,0],[0,0,0]]
    ans = Solution().shortestPath(testcase)
    print(ans)

Answer 1

bfs不会从所有可能的执行路径返回三元组。如果您在没有找到解决方案的情况下完成循环，则退出底部并返回None。这会使您的拆箱任务失败。

请参阅debug，以备将来使用；我们希望您能够进行初步的问题诊断，而不仅仅是在我们上转储未跟踪的程序。