漫水填充(泛洪填充、油漆桶)的C#实现(解决堆溢出问题)

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/xxdddail/article/details/73559002

本文介绍了漫水填充（泛洪填充）算法在C#中的实现，该算法常用于图形软件的油漆桶功能。通过位图数据矩阵，检测并填充边界内外的数据。文中提供了一种解决方案，用于避免堆溢出问题，同时展示了如何使用该算法在二维数组中进行填充操作。代码示例中，边界数据被填充到DigitMatrix，调用FloodFillScanRowColumnWithStack方法进行填充。

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漫水填充也叫泛洪填充，是画图软件中的油漆桶功能，但在运用中，远不止于此，比如构造一个矩阵数据，需要检测边界，在边界的内外填入不同的数据。油漆桶是对图形的快速填充，将图象以位图数据的形式来看，其实也是一个矩阵数据或者说是二维数组，所以我们如果以数字作为矩阵数据，那么只需检测里面的数据即可。然后将数据再绘制成图像，那就是油漆桶的功能。为了保存数据，我们定义了一个数字矩阵，并在矩阵中实现相应的填充方法，代码如下。

#region DigitMatrix
    /// <summary>
    /// 数字矩阵
    /// </summary>
    public class DigitMatrix
    {
        #region 属性
        /// <summary>
        /// 行数
        /// </summary>
        public int RowCount { get; private set; }

        /// <summary>
        /// 列数
        /// </summary>
        public int ColumnCount { get; private set; }

        public int[,] Data { get; private set; }
        #endregion

        public DigitMatrix(int rowCount, int columnCount)
        {
            RowCount = rowCount;
            ColumnCount = columnCount;

            Data = new int[RowCount, ColumnCount];
        }

        public override string ToString()
        {
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            for (int r = 0; r < RowCount; r++)
            {
                string line = "";
                for (int c = 0; c < ColumnCount; c++)
                {
                    line += Data[r, c];
                }
                sb.AppendLine(line);
            }
            return sb.ToString();
        }


        #region FloodFill8
        /// <summary>
        /// 漫水填充(8邻域填充)
        /// </summary>
        /// <param name="r">行</param>
        /// <param name="c">列</param>
        /// <param name="newValue"></param>
        /// <param name="oldValue"></param>
        /// <param name="matrix"></param>
        public void FloodFill8(int r, int c, int newValue, int oldValue)
        {//递归实现可能造成堆栈溢出错误
            if (r >= 0 && r < RowCount && c >= 0 && c < ColumnCount &&
                    Data[r, c] == oldValue && Data[r, c] != newValue)
            {
                Data[r, c] = newValue;
                FloodFill8(r + 1, c, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r - 1, c, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r, c + 1, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r, c - 1, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r + 1, c + 1, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r - 1, c - 1, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r - 1, c + 1, newValue, oldValue);
                FloodFill8(r + 1, c - 1, newValue, oldValue);
            }
        }
        #endregion

        #region FloodFill8WithStac