dfs。。

细胞

一矩形阵列由数字0到9组成,数字1到9代表细胞,细胞的定义为沿细胞数字上下左右还是细胞数字则为同一细胞,求给定矩形阵列的细胞个数。如:

阵列  

4 10

0234500067

1034560500

2045600671

0000000089

有4个细胞

【算法分析】

  ⑴从文件中读入m*n矩阵阵列,将其转换为boolean矩阵存入bz数组中;

  ⑵沿bz数组矩阵从上到下,从左到右,找到遇到的第一个细胞;

  ⑶将细胞的位置入队h,并沿其上、下、左、右四个方向上的细胞位置入队,入队后的位置bz数组置为flase;

⑷将h队的队头出队,沿其上、下、左、右四个方向上的细胞位置入队,入队后的位置bz数组置为flase;

 ⑸重复4,直至h队空为止,则此时找出了一个细胞;

 ⑹重复2,直至矩阵找不到细胞;

 ⑺输出找到的细胞数。

#include<cstdio>

using namespace std;

int dx[4]={-1,0,1,0},

   dy[4]={0,1,0,-1};

int bz[100][100],num=0,n,m;

void doit(int p,int q)

{

  int x,y,t,w,i;

  int h[1000][2];

  num++;bz[p][q]=0;

  t=0;w=1;h[1][1]=p;h[1][2]=q; //遇到的第一个细胞入队

  do

   {

    t++; //队头指针加1

    for (i=0;i<=3;i++) //沿细胞的上下左右四个方向搜索细胞

     {

       x=h[t][1]+dx[i];y=h[t][2]+dy[i];

       if ((x>=0)&&(x<m)&&(y>=0)&&(y<n)&&(bz[x][y])) //判断该点是否可以入队

        {

          w++;

          h[w][1]=x;

          h[w][2]=y;

          bz[x][y]=0;

        } //本方向搜索到细胞就入队

     }

   }while (t<w); //直至队空为止

}

int main()

{

  int i,j;

  char s[100],ch;

  scanf("%d%d\n",&m,&n);

  for (i=0; i<=m-1;i++ )

    for (j=0;j<=n-1;j++ )

      bz[i][j]=1; //初始化

  for (i=0;i<=m-1;i++)

   {

      gets(s);

      for (j=0;j<=n-1;j++)

       if (s[j]=='0') bz[i][j]=0;

   }

  for (i=0;i<=m-1;i++)

   for (j=0;j<=n-1;j++)

     if (bz[i][j])

       doit(i,j); //在矩阵中寻找细胞

  printf("NUMBER of cells=%d",num);

  return 0;

}

#include <iostream>
#include <queue>

const int MAX_ROWS = 100;
const int MAX_COLS = 100;

// 定义四个方向的偏移量,用于上下左右移动
const int dx[] = {-1, 1, 0, 0};
const int dy[] = {0, 0, -1, 1};

char grid[MAX_ROWS][MAX_COLS];
bool visited[MAX_ROWS][MAX_COLS];

// 自定义结构体来表示矩阵中的坐标
struct Coordinate {
    int x;
    int y;
    Coordinate(int _x, int _y) : x(_x), y(_y) {}
};

// 广度优先搜索函数
void bfs(int x, int y, int rows, int cols) {
    std::queue<Coordinate> q;
    q.push(Coordinate(x, y));
    visited[x][y] = true;

    while (!q.empty()) {
        Coordinate current = q.front();
        q.pop();
        int curX = current.x;
        int curY = current.y;

        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
            int newX = curX + dx[i];
            int newY = curY + dy[i];
            // 检查新位置是否在矩阵范围内,未被访问过,且是细胞数字(非 0)
            if (newX >= 0 && newX < rows && newY >= 0 && newY < cols &&
                !visited[newX][newY] && grid[newX][newY] != '0') {
                q.push(Coordinate(newX, newY));
                visited[newX][newY] = true;
            }
        }
    }
}

// 计算细胞个数的函数
int countCells(int rows, int cols) {
    int cellCount = 0;
    // 初始化访问标记数组
    for (int i = 0; i < rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < cols; ++j) {
            visited[i][j] = false;
        }
    }

    // 遍历矩阵中的每个位置
    for (int i = 0; i < rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < cols; ++j) {
            if (grid[i][j] != '0' && !visited[i][j]) {
                bfs(i, j, rows, cols);
                cellCount++;
            }
        }
    }
    return cellCount;
}

int main() {
    int rows, cols;
    // 读取矩阵的行数和列数
    std::cin >> rows >> cols;

    // 读取矩阵元素
    for (int i = 0; i < rows; ++i) {
        for (int j = 0; j < cols; ++j) {
            std::cin >> grid[i][j];
        }
    }

    // 计算细胞个数
    int result = countCells(rows, cols);
    std::cout << "细胞的个数为: " << result << std::endl;

    return 0;
}

06-01
DFS(Depth First Search,深度优先搜索)是一种搜索算法,用于在树或图等数据结构中遍历所有节点。DFS 从起始节点开始,沿着一条路径一直遍历到底,直到不能再前进为止,然后返回上一个节点,继续遍历其它路径。DFS 可以用递归或栈来实现。 在 DFS 中,我们可以分为两种遍历方式:深度优先遍历(preorder)、后序遍历(postorder)。深度优先遍历从根节点开始,一直遍历到叶子节点,然后返回上一级节点,进行下一轮遍历。后序遍历则是遍历完子节点之后,再遍历父节点。这两种遍历方式都是基于递归实现的。 下面是一个使用递归实现 DFS 的示例代码(以二叉树为例): ```python class TreeNode: def __init__(self, val=0, left=None, right=None): self.val = val self.left = left self.right = right class Solution: def dfs(self, node: TreeNode): if node is None: return print(node.val) # 先访问根节点 self.dfs(node.left) # 再遍历左子树 self.dfs(node.right) # 最后遍历右子树 def preorderTraversal(self, root: TreeNode) -> List[int]: self.result = [] self.dfs(root) return self.result ``` 在上面的代码中,我们定义了一个 TreeNode 类来表示二叉树中的节点,其中包括节点的值、左子节点和右子节点。我们还定义了一个 Solution 类来实现 DFS 遍历,其中 dfs() 方法用于进行深度优先遍历,preorderTraversal() 方法则是用于求解前序遍历的结果。在 dfs() 方法中,我们先访问根节点,然后再递归遍历左子树和右子树,直到遍历完整棵树。在遍历各个节点的过程中,我们可以将节点的值保存到一个列表中,最后返回即可。 当我们需要使用 DFS 遍历一棵树时,只需要创建一个 Solution 对象,然后调用其对应的方法即可。比如,可以使用如下代码来创建一棵二叉树,然后对其进行 DFS 遍历: ```python root = TreeNode(1) root.left = TreeNode(2) root.right = TreeNode(3) root.left.left = TreeNode(4) root.left.right = TreeNode(5) solution = Solution() result = solution.preorderTraversal(root) print(result) # 输出: [1, 2, 4, 5, 3] ``` 在上面的代码中,我们首先创建了一棵二叉树,然后创建了一个 Solution 对象,最后调用其 preorderTraversal() 方法来进行遍历。遍历完成后,将遍历结果输出即可。
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