Lake Counting——八连通的积水(深度优先搜索)

这篇博客介绍了如何使用深度优先搜索解决一个关于八连通积水的数学问题。园子的积水在雨后形成,题目要求计算八连通的积水数量。通过从任意位置开始的DFS,将相邻的积水替换并计数,最终得到总的积水数目。博客内容包括问题阐述、输入输出示例、问题分析和代码实现。

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题目

有一个大小为N×MN\times MN×M的园子,雨后积起了水。八连通的积水被认为是连接在一起的。请求出园子里总共有多少水洼?八连通指的是下图中相对WWW∗*的部分,'W'表示积水,''表示没有积水;

∗∗∗***
∗W∗*W*W
∗∗∗***

输入

N=10,M=12N=10,M=12

<think>嗯,用户问的是关于湖泊计数问题的C++解决方案。首先,我需要回忆一下这个问题。根据引用[4],Lake Counting问题类似于孤岛问题,也就是计算水坑的数量。当相邻(八个方向)的'W'视为同一个水坑,需要找出总共有多少个这样的水坑。 用户需要的是C++代码实现。我记得这类问题常用DFS或者BFS来解决。DFS可能更直观一些,因为可以递归地标记访问过的位置。首先,我需要确定输入格式,比如网格的大小是N行M列,每个单元格是'W'或者'.'。然后,遍历每个单元格,当遇到未被访问过的'W'时,启动DFS/BFS,把所有相邻的'W'标记为已访问,并计数一次。 接下来要考虑的是如何标记访问过的单元格。可以用一个二维数组visited来记录,或者直接在原数组上修改,比如将访问过的'W'改为'.',这样节省空间。后者可能更高效,但会改变原数组,不过题目常允许这样做。 然后,DFS函数的实现。参数应该是当前的位置坐标(i, j)。在函数内部,检查八个方向,对每个方向如果是'W'且未被访问,则递归处理。注意边界条件,确保不越界。 另外,主函数部分需要读取输入,初始化,然后遍历每个单元格,当发现'W'时,增加计数器,并调用DFS来标记所有相连的'W'。 现在,结合用户提供的引用中的代码,比如引用[1]中的DFS结构,和引用[4]的问题描述,我需要确保代码结构正确。例如,DFS函数里如何处理八个方向,以及如何修改网格。 可能需要注意的点:输入可能有多个测试用例?但根据洛谷题目,可能是一个测试用例。因此,代码结构大致是读入N和M,然后读入N行的字符串,处理网格,最后输出计数。 测试例子的话,比如: 输入: 10 12 W........WW. .WWW.....WWW ....WW...WW. .........WW. .........W.. ..W......W.. .W.W.....WW. W.W.W.....W. .W.W......W. ..W.......W. 输出应该为3。这时候代码是否正确处理这种情况? 另外,是否需要处理大小写?题目中应该都是大写的'W',所以不用考虑。 现在,写出代码的大致框架: #include <iostream> using namespace std; const int MAX = 105; char grid[MAX][MAX]; int N, M; void dfs(int i, int j) { if (i < 0 || i >= N || j < 0 || j >= M || grid[i][j] != 'W') return; grid[i][j] = '.'; // 标记为已访问 // 八个方向 dfs(i-1, j-1); dfs(i-1, j); dfs(i-1, j+1); dfs(i, j-1); dfs(i, j+1); dfs(i+1, j-1); dfs(i+1, j); dfs(i+1, j+1); } int main() { cin >> N >> M; for (int i = 0; i < N; ++i) { for (int j = 0; j < M; ++j) { cin >> grid[i][j]; } } int count = 0; for (int i = 0; i < N; ++i) { for (int j = 0; j < M; ++j) { if (grid[i][j] == 'W') { dfs(i, j); count++; } } } cout << count << endl; return 0; } 这样应该可以解决问题。需要确认是否正确处理了所有八个方向,并且在访问时及时标记,避免重复计数。 现在,用户可能的问题比如DFS和BFS的区别,或者复杂度如何。所以在相关问题里可以生成这样的问题。例如,如何用BFS解决这个问题?或者时间空间复杂度分析。</think>### Lake Counting问题C++解决方案 Lake Counting问题可深度优先搜索(DFS)算法解决,核心思路是遍历网格中的每个单元格,遇到未访问的$'W'$时启动DFS标记所有相邻水域,并统计水坑数量[^4]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; const int MAX = 105; char grid[MAX][MAX]; int N, M; void dfs(int x, int y) { if (x < 0 || x >= N || y < 0 || y >= M || grid[x][y] != 'W') return; grid[x][y] = '.'; // 标记为已访问 // 遍历八个方向 dfs(x-1, y-1); dfs(x-1, y); dfs(x-1, y+1); dfs(x, y-1); dfs(x, y+1); dfs(x+1, y-1); dfs(x+1, y); dfs(x+1, y+1); } int main() { cin >> N >> M; for (int i = 0; i < N; ++i) for (int j = 0; j < M; ++j) cin >> grid[i][j]; int count = 0; for (int i = 0; i < N; ++i) for (int j = 0; j < M; ++j) if (grid[i][j] == 'W') { dfs(i, j); ++count; } cout << count << endl; return 0; } ``` #### 实现说明 1. **输入处理**:读取网格尺寸$N \times M$和具体字符分布。 2. **DFS核心**:递归访问八个相邻单元格,将访问过的$'W'$标记为$'.'$避免重复计数。 3. **复杂度分析**:时间复杂度为$O(NM)$,每个单元格最多访问一次;空间复杂度为$O(NM)$,主要用于存储网格。
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