图的广度优先搜索模板-解决01矩阵问题

class Solution {
    static constexpr int direct[4][2] = {{-1, 0}, {1, 0}, {0, -1}, {0, 1}};  // 方向变量，上下左右
public:
    vector<vector<int>> updateMatrix(vector<vector<int>>& mat) {

        int m = mat.size();     // 行数
        int n = mat[0].size();  // 列数
        
        vector<vector<int>> seen(m,vector<int>(n));                        // 标记矩阵，0 表示该节点未被访问，1 表示该节点已被访问
        vector<vector<int>> dist(m,vector<int>(n));                        // 距离矩阵，记录原点到对应点的距离
        vector<vector<pair<int,int>>> parent(m,vector<pair<int,int>>(n));  // 路径矩阵，记录路径中到该节点的父节点

        queue<pair<int, int>> q;
        // 将原点入队，这里是将零元素入队
        for(int i=0; i<m; i++)
        {
            for(int j=0; j<n; j++)
            {
                if(mat[i][j] == 0)
                {
                    q.push(make_pair(i,j));        // 入队
                    seen[i][j] = 1;                // 入队前要将该节点标记未已访问，以免重复入队
                    parent[i][j] = make_pair(i,j); // 初始化路径中到该节点的父节点，这里就是本身
                    dist[i][j] = 0;                // 初始为原点到该节点的距离
                }
            }
        }

        // 广度优先遍历
        pair<int, int> curPosi;
        while(!q.empty())
        {
            curPosi = q.front(); // 获取队首元素，得到坐标
            int x = curPosi.first;
            int y = curPosi.second;
            q.pop();             // 出队
            // 未访问的邻元素入队
            for(int i=0; i<4; i++)
            {
                // 计算邻居的坐标
                int x_i = x + direct[i][0];
                int y_i = y + direct[i][1];
                if(0<=x_i && x_i<m && 0<=y_i && y_i<n && seen[x_i][y_i]!=1) // 判断邻居的坐标是否正常且未还没有入过队
                {
                    q.push(make_pair(x_i, y_i));       // 符合条件的邻节点入队
                    seen[x_i][y_i] = 1;                // 入队前要将该节点标记未已访问，以免重复入队
                    parent[x_i][y_i] = make_pair(x,y); // 记录路径中到该节点的父节点           
                    dist[x_i][y_i] = dist[x][y] + 1;   // 原点到该节点的距离
                }
            }
        }
        return dist;
    }
};