1091. 二进制矩阵中的最短路径

中等 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「网格 BFS」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

0 表示可走,1 表示障碍;从左上到右下,8 个方向移动,求最短路径长度。

grid = [[0,1],[1,0]]
输出 = 2

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合网格 BFS

1. 先检查起点和终点是否可走:先检查起点和终点是否可走

2. 起点 (0,0) 入队,距离 1:起点 (0,0) 入队,距离 1

3. 每次从队头弹出当前格:每次从队头弹出当前格

4. 向 8 个方向扩展邻居:向 8 个方向扩展邻居

5. 障碍、越界、已访问都跳过:障碍、越界、已访问都跳过

6. 可走邻居标记并入队:可走邻居标记并入队

7. 第一次到右下角,返回距离:第一次到右下角,返回距离

8. 队列空还没到,返回 -1:队列空还没到,返回 -1

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1from collections import deque
2class Solution:
3    def shortestPathBinaryMatrix(self, grid):
4        n = len(grid)
5        if grid[0][0] or grid[n-1][n-1]:
6            return -1
7        q = deque([(0, 0, 1)])
8        grid[0][0] = 1
9        dirs = [(a,b) for a in (-1,0,1) for b in (-1,0,1) if a or b]
10        while q:
11            r, c, d = q.popleft()
12            if r == n - 1 and c == n - 1:
13                return d
14            for dr, dc in dirs:
15                nr, nc = r + dr, c + dc
16                if 0 <= nr < n and 0 <= nc < n and grid[nr][nc] == 0:
17                    grid[nr][nc] = 1
18                    q.append((nr, nc, d + 1))
19        return -1

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(n²) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(n²) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 网格 BFS 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:用 DFS 找最短路正确写法:无权最短路用 BFS(DFS 找到的第一条不保证最短)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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