1097. 池塘计数 C++ FloodFill算法

农夫约翰的池塘计数
本博客介绍了一个基于广度优先搜索(BFS)的算法,用于计算一个由字符矩阵表示的矩形土地上形成的池塘数量。池塘是由相连的积水单元格构成的,每个单元格可以与其八个邻近单元格相连。通过将'W'(表示积水)转换为'.'(表示干燥),算法能够准确地计算出矩阵中独立池塘的数量。

农夫约翰有一片 N∗M 的矩形土地。
最近,由于降雨的原因,部分土地被水淹没了。
现在用一个字符矩阵来表示他的土地。
每个单元格内,如果包含雨水,则用”W”表示,如果不含雨水,则用”.”表示。
现在,约翰想知道他的土地中形成了多少片池塘。
每组相连的积水单元格集合可以看作是一片池塘。
每个单元格视为与其上、下、左、右、左上、右上、左下、右下八个邻近单元格相连。
请你输出共有多少片池塘,即矩阵中共有多少片相连的”W”块。

输入样例:

10 12
W........WW.
.WWW.....WWW
....WW...WW.
.........WW.
.........W..
..W......W..
.W.W.....WW.
W.W.W.....W.
.W.W......W.
..W.......W.

输出样例:

3

ff
FloodFill思想:每次采用bfs对’W’进行广度优先搜索bfs,并把搜索到的’W’变成’.’,最后答案就是bfs的次数。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N = 1010;
typedef pair<int,int> PII;
int n,m;
char farm[N][N];
int dx[8]={1,1,1,0,0,-1,-1,-1};
int dy[8]={1,0,-1,1,-1,1,0,-1};

void bfs(int x,int y)
{
    queue<PII> q;
    q.push({x,y});
    while(q.size())
    {
        auto t = q.front();
        q.pop();
        for(int i=0;i<8;i++)
        {
            int xi = t.first + dx[i],yi = t.second + dy[i];
            if(xi<0 || yi<0 || xi>=n || yi>=m) continue;
            if(farm[xi][yi]=='.') continue;
            
            farm[xi][yi]='.';
            q.push({xi,yi});
        }
    }
}
int main()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        scanf("%s",farm[i]);
    }
    int ans=0;
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        for(int j=0;j<m;j++)
        {
           if(farm[i][j]=='W')
           {
               bfs(i,j);
               ans++;
           }
        }
    }
    cout<<ans;
    return 0;
}
Flood Fill(泛洪填充)算法是一种用于图像处理和计算机图形学中的常见算法,主要用于在二维网格中从一个起始点开始,将所有连通区域中具有相同或相似特性的像素替换为新的值。常见的应用包括图像编辑软件中的“油漆桶”工具。 最常见的 Flood Fill 实现方式是基于 **深度优先搜索(DFS)** 或 **广度优先搜索(BFS)** 的递归或非递归实现。 --- ### Flood Fill 算法的典型应用场景: - 图像编辑中的“油漆桶”工具 - 游戏地图填充、颜色替换 - 连通区域标记 --- ### 示例:使用 BFS 实现 Flood Fill 算法 ```cpp #include <iostream> #include <vector> #include <queue> using namespace std; // 定义方向:上下左右 int dx[4] = {-1, 1, 0, 0}; int dy[4] = {0, 0, -1, 1}; void floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, int newColor) { int oldColor = image[sr][sc]; if (oldColor == newColor) return; // 如果新旧颜色相同,直接返回避免死循环 int rows = image.size(); int cols = image[0].size(); queue<pair<int, int>> q; q.push({sr, sc}); image[sr][sc] = newColor; while (!q.empty()) { auto [x, y] = q.front(); q.pop(); for (int i = 0; i < 4; ++i) { int nx = x + dx[i]; int ny = y + dy[i]; if (nx >= 0 && nx < rows && ny >= 0 && ny < cols && image[nx][ny] == oldColor) { image[nx][ny] = newColor; q.push({nx, ny}); } } } } // 打印图像 void printImage(const vector<vector<int>>& image) { for (const auto& row : image) { for (int pixel : row) { cout << pixel << " "; } cout << endl; } } int main() { vector<vector<int>> image = { {1, 1, 1}, {1, 1, 0}, {1, 0, 1} }; cout << "Original Image:" << endl; printImage(image); floodFill(image, 0, 0, 2); // 从(0,0)开始进行Flood Fill,填充为颜色2 cout << "After Flood Fill:" << endl; printImage(image); return 0; } ``` --- ### 解释: 1. **输入参**: - `image`: 表示图像的二维组。 - `sr`, `sc`: 起始坐标。 - `newColor`: 要填充的新颜色。 2. **算法逻辑**: - 使用队列来保存待处理的像素点。 - 每次取出队首元素,检查其四个相邻方向是否满足条件(即与原始颜色一致),如果满足则修改颜色并加入队列。 3. **注意点**: - 若新旧颜色相同,则会导致无限循环,因此需要提前判断。 - 可以选择 DFS(递归)实现,但要注意栈溢出问题。 --- ###
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