大家好，这是我的第一篇博文。
最近在做ACM练习，在讨论区发现有很多问题的解法多种多样，故萌生念头将自己已AC题目的解题思路整理发文。
发此博文不为求得最高效的解题代码，旨在分享自己的解题方法，与大家交流学习，共同探讨。
言归正传-----南阳ACM-27题 水池数目
水池数目
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难度：4
- 描述
- ***校园里有一些小河和一些湖泊，现在，我们把它们通一看成水池，假设有一张我们学校的某处的地图，这个地图上仅标识了此处是否是水池，现在，你的任务来了，请用计算机算出该地图中共有几个水池。
- 输入
- 第一行输入一个整数N，表示共有N组测试数据
每一组数据都是先输入该地图的行数m(0<m<100)与列数n(0<n<100)，然后，输入接下来的m行每行输入n个数，表示此处有水还是没水（1表示此处是水池，0表示此处是地面） - 输出
- 输出该地图中水池的个数。
要注意，每个水池的旁边（上下左右四个位置）如果还是水池的话的话，它们可以看做是同一个水池。 - 样例输入
-
2 3 4 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 5 5 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1
- 样例输出
- 2
- 3
我的思路
在《数字图像处理》中，这类问题可用“区域生长法”来解决，有兴趣的可以查阅相关文献；
根据题目描述，四邻域有1相连通，可认为是一个区域（水池）。
这里利用数据结构中的堆栈来解决。
⑴首先将矩阵第一个为1（且未被标记）的点作为起始点，压入栈，并对其标记已入栈，水池数目+1；
⑵栈顶元素出栈，检查出栈元素周围四邻域[1]有无1（并且该位置没有被压入过栈[2]），若有则将其压入栈，并对其标记已入栈；
⑶返回（2），至栈底为空结束。
⑷返回（1），至循环矩阵结束。
[1]注意边界位置，四邻域不要导致数组下标越界。
[2]可建立一个临时标记场，标记入栈元素。
代码如下：
1 #include <iostream>
2 #include <string.h>
3 using namespace std;
4
5 typedef struct Point
6 {
7 int x;
8 int y;
9 int val;
10 }Point;
11
12 #define MAXSIZE 10000 //堆栈最大元素个数
13 #define OUTRANGE 0x0 //数组下标越界
14 //定义堆栈
15 template<class T> //模版类
16 class CStack
17 {
18 public:
19 CStack(int num);
20 int Push(T elem); //入栈
21 int Pop(T& elem); //出栈
22 int count(); //栈中元素个数
23 ~CStack();
24 private:
25 int Maxnum; //栈元素最大数目
26 T *top; //栈顶指针
27 T *base; //栈底指针
28 };
29 template <typename T>
30 CStack<T>::CStack(int num)
31 {
32 if（num>MAXSIZE）
33 //exit(0); //AC判题不允许
34 ；
35 Maxnum = num;
36 base = new T[Maxnum];
37 top = base;
38 }
39 template <typename T>
40 CStack<T>::~CStack() //析构函数
41 {
42 top = NULL;
43 delete []top;
44 delete[]base;
45 base = NULL;
46 }
47 template <typename T>
48 int CStack<T>::Push(T elem)
49 {
50 if ((top-base)>=Maxnum)
51 {
52 return 0;
53 }
54 top++;
55 *top = elem;
56 return 1;
57 }
58 template<typename T>
59 int CStack<T>::Pop(T& elem)
60 {
61 if (top==base)
62 {
63 return 0;
64 }
65 elem = *top;
66 top--;
67 return 1;
68 }
69 template<typename T>
70 int CStack<T>::count()
71 {
72 return top - base; //等于 取整 (指针间地址长度/每个元素占用地址长度)-->本程序中为 （int）（top地址-base地址/sizeof(Point)）=元素个数
73 }
74 int main()
75 {
76 int i_ceshi, iLine, iSample;
77
78 cin >> i_ceshi;
79 while (i_ceshi--)
80 {
81 int icount = 0;//水池个数
82 cin >> iLine >> iSample;
83
84 //构造水池矩阵
85 int **Matrix = new int*[iLine];
86 for (int i = 0; i < iLine;i++)
87 {
88 Matrix[i] = new int[iSample];
89 }
90
91 for (int i = 0; i < iLine;i++)
92 {
93 for (int j = 0; j < iSample;j++)
94 {
95 cin >> Matrix[i][j];
96 }
97 }
98
99 //构造像素标记场
100 int *mark = new int[iLine*iSample];
101 memset(mark, 0, iLine*iSample*sizeof(int)); //置为0
102
103 //运用堆栈，区域生长
104 CStack<Point> stack(iLine*iSample);
105
106 for (int i = 0; i < iLine;i++)
107 {
108 for (int j = 0; j < iSample;j++)
109 {
110 Point pxlpoint; //当前像元
111 pxlpoint.x = i;
112 pxlpoint.y = j;
113 pxlpoint.val= Matrix[i][j];
114 int currentpx = i*iSample + j;
115 int mktmp = mark[currentpx]; //标记场像元
116 if (pxlpoint.val && mktmp == 0) {
117 stack.Push(pxlpoint);
118 mark[currentpx] = 1;
119 icount++;
120 }
121
122 while (stack.count())
123 {
124 //pop
125 Point _pstack;
126 stack.Pop(_pstack);
127 Point _pLeft, _pRight, _pUp, _pDown;
128
129 /*----------------可修改为if else if语句------------------------------------------------------------*/
130 _pLeft.x = _pstack.x;
131 _pLeft.y = _pstack.y> 0 ? _pstack.y -1 : _pstack.y;
132
133 _pRight.x = _pstack.x;
134 _pRight.y = _pstack.y< iSample - 1 ? _pstack.y+ 1 : _pstack.y;
135
136 _pUp.x = _pstack.x > 0 ? _pstack.x - 1 : _pstack.x;
137 _pUp.y = _pstack.y;
138
139 _pDown.x = _pstack.x < iLine - 1 ? _pstack.x + 1 : _pstack.x;
140 _pDown.y = _pstack.y;
141
142 _pLeft.val =_pstack.y > 0 ? Matrix[_pstack.x][_pstack.y - 1] : OUTRANGE; //上下左右四邻域
143 _pRight.val = _pstack.y < iSample - 1 ? Matrix[_pstack.x][_pstack.y + 1] : OUTRANGE;
144 _pUp.val = _pstack.x > 0 ? Matrix[_pstack.x - 1][_pstack.y] : OUTRANGE;
145 _pDown.val =_pstack.x < iLine - 1 ? Matrix[_pstack.x + 1][_pstack.y] : OUTRANGE;
146 /*---------------------------------------------------------------------------------------------------------*/
147 //检查pop周围4邻域像元，若存在1且未标记，push，并标记
148
149 int MarkLeft = mark[_pLeft.x*iSample + _pLeft.y];
150 int MarkRight = mark[_pRight.x*iSample + _pRight.y];
151 int MarkUp = mark[_pUp.x*iSample + _pUp.y];
152 int MarkDown = mark[_pDown.x*iSample + _pDown.y];
153
154 if (_pLeft.val&&!MarkLeft){
155 stack.Push(_pLeft);
156 mark[_pLeft.x*iSample +_pLeft.y] = 1;
157 }
158 if (_pUp.val&&!MarkUp){
159 stack.Push(_pUp);
160 mark[_pUp.x*iSample + _pUp.y ] = 1;
161 }
162 if (_pRight.val&&!MarkRight) {
163 stack.Push(_pRight);
164 mark[_pRight.x *iSample + _pRight.y] = 1;
165 }
166 if (_pDown.val&&!MarkDown) {
167 stack.Push(_pDown);
168 mark[_pDown.x*iSample + _pDown.y] = 1;
169 }
170
171 }//while(stack.count())
172 }//for
173 }//for
174 cout << icount << endl;
175 }//while(ceshi--)
176 return 0;
177 }
时间： 2024-10-01 01:36:34