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DFS:floodfill算法解决矩阵联通块问题

DFS:floodfill算法解决矩阵联通块问题

 floodfill,翻译为洪水灌溉,而floodfill算法本质上是为了解决在矩阵中性质相同的联通块问题。

一、图像渲染

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. int dx[4]={0,0,1,-1};
  4. int dy[4]={1,-1,0,0};
  5. int prev;//记住初始值
  6. int m,n;
  7. vector<vector<int>> floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, int color)
  8. {
  9. //先考虑边界条件,如果对应位置和color是一样的,那么直接返回
  10. if(image[sr][sc]==color) return image;
  11. m=image.size(),n=image[0].size();
  12. prev=image[sr][sc];
  13. dfs(image,sr,sc,color);
  14. return image;
  15. }
  16. void dfs(vector<vector<int>>& image, int i, int j, int color) //直接用引用,在矩阵上修改
  17. {
  18. //第一步,将当前位置修改成color
  19. image[i][j]=color;
  20. //第二步,用向量定义四个方向,然后去找
  21. for(int k=0;k<4;++k)
  22. {
  23. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  24. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&image[x][y]==prev)
  25. dfs(image,x,y,color);
  26. }
  27. }
  28. };

 二、岛屿问题

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. int ret=0;
  4. bool check[300][300];
  5. int m,n;
  6. int numIslands(vector<vector<char>>& grid)
  7. {
  8. m=grid.size(),n=grid[0].size();
  9. for(int i=0;i<m;++i)
  10. for(int j=0;j<n;++j)
  11. {
  12. if(!check[i][j]&&grid[i][j]=='1')//该数没被选过并且为1
  13. {
  14. ++ret;//说明找到一块岛屿
  15. dfs(grid,i,j);//然后让dfs去相邻位置将对应的子块给标记成true
  16. }
  17. }
  18. return ret;
  19. }
  20. int dx[4]={0,0,1,-1};
  21. int dy[4]={1,-1,0,0};
  22. void dfs(vector<vector<char>>& grid,int i,int j)
  23. {
  24. //首先先把当前位置标记成选过
  25. check[i][j]=true;
  26. //然后通过向量去其他位置找
  27. for(int k=0;k<4;++k)
  28. {
  29. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  30. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&!check[x][y]&&grid[x][y]=='1')
  31. dfs(grid,x,y);//继续去下一个位置找
  32. }
  33. }
  34. };

三、岛屿的最大面积

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. bool check[50][50];
  4. int m,n;
  5. int count;//数每个字块的岛屿数量
  6. int dx[4]={0,0,1,-1};
  7. int dy[4]={1,-1,0,0};
  8. int maxAreaOfIsland(vector<vector<int>>& grid)
  9. {
  10. m=grid.size(),n=grid[0].size();
  11. int ret=0;
  12. for(int i=0;i<m;++i)
  13. for(int j=0;j<n;++j)
  14. if(!check[i][j]&&grid[i][j]==1)
  15. {
  16. count=0;//重置count
  17. dfs(grid,i,j);
  18. ret=max(ret,count);
  19. }
  20. return ret;
  21. }
  22. void dfs(vector<vector<int>>& grid,int i,int j)
  23. {
  24. ++count;
  25. check[i][j]=true;
  26. for(int k=0;k<4;++k)
  27. {
  28. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  29. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&!check[x][y]&&grid[x][y]==1)
  30. {
  31. dfs(grid,x,y);
  32. }
  33. }
  34. }
  35. };

四、被围绕的区域

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. //正难则反,先去找边界
  4. //1先找到边界的o,然后用dfs去找 找到了就修改成.
  5. //2此时矩阵里的o肯定是在区域内的了,直接遍历一遍矩阵修改即可,顺便把.修改成圈
  6. int m,n;
  7. void solve(vector<vector<char>>& board)
  8. {
  9. m=board.size(),n=board[0].size();
  10. //先处理第一行的最后一行
  11. for(int j=0;j<n;++j)
  12. {
  13. if(board[0][j]=='O') dfs(board,0,j);
  14. if(board[m-1][j]=='O') dfs(board,m-1,j);
  15. }
  16. //处理第一列和第二列
  17. for(int i=0;i<m;++i)
  18. {
  19. if(board[i][0]=='O')dfs(board,i,0);
  20. if(board[i][n-1]=='O') dfs(board,i,n-1);
  21. }
  22. //此时剩下位置的O给他改成X,然后.复原成O
  23. for(int i=0;i<m;++i)
  24. for(int j=0;j<n;++j)
  25. {
  26. if(board[i][j]=='.') board[i][j]='O';
  27. else if(board[i][j]=='O') board[i][j]='X';
  28. }
  29. }
  30. int dx[4]={0,0,1,-1};
  31. int dy[4]={1,-1,0,0};
  32. void dfs(vector<vector<char>>& board,int i,int j)
  33. {
  34. //先将当前位置改成.
  35. board[i][j]='.';
  36. for(int k=0;k<4;++k)
  37. {
  38. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  39. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&board[x][y]=='O') dfs(board,x,y);
  40. }
  41. }
  42. };

五、太平洋大西洋水流问题

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. //思路,正难则反,用两个标记数组去标记两个大洋的位置
  4. int m,n;
  5. vector<vector<int>> ret;//记录返回值
  6. int dx[4]={0,0,1,-1};
  7. int dy[4]={1,-1,0,0};
  8. vector<vector<int>> pacificAtlantic(vector<vector<int>>& h)
  9. {
  10. m=h.size(),n=h[0].size();
  11. //设置两个标记数组
  12. vector<vector<bool>> pac(m,vector<bool>(n));
  13. auto atl=pac;
  14. //先去找pac
  15. for(int j=0;j<n;++j) dfs(h,0,j,pac);
  16. for(int i=0;i<m;++i) dfs(h,i,0,pac);
  17. //再去找atl
  18. for(int j=0;j<n;++j) dfs(h,m-1,j,atl);
  19. for(int i=0;i<m;++i) dfs(h,i,n-1,atl);
  20. //然后根据两个标记数组,去记录下标
  21. for(int i=0;i<m;++i)
  22. for(int j=0;j<n;++j)
  23. if(pac[i][j]&&atl[i][j])//如果坐标同时被两个数组标记了,就统计最终的结果
  24. ret.push_back({i,j});
  25. return ret;
  26. }
  27. void dfs(vector<vector<int>>& h,int i,int j, vector<vector<bool>>&vis)
  28. {
  29. //先将该点设置为选过
  30. vis[i][j]=true;
  31. //定义四个方向,然后去找
  32. for(int k=0;k<4;++k)
  33. {
  34. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  35. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&!vis[x][y]&&h[x][y]>=h[i][j])
  36. dfs(h,x,y,vis);
  37. }
  38. }
  39. };

六、扫雷游戏

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. int dx[8]={0,0,1,-1,1,1,-1,-1};
  4. int dy[8]={1,-1,0,0,1,-1,1,-1}; //周围的八个方向
  5. int m,n;
  6. vector<vector<char>> updateBoard(vector<vector<char>>& board, vector<int>& click)
  7. {
  8. m=board.size(),n=board[0].size();
  9. //考虑边界情况,如果是雷,直接返回
  10. int x=click[0],y=click[1];
  11. if(board[x][y]=='M')
  12. {
  13. board[x][y]='X';
  14. }
  15. else//说明不是雷,dfs去判断该位置的情况
  16. {
  17. dfs(board,x,y);
  18. }
  19. return board;
  20. }
  21. void dfs(vector<vector<char>>& board,int i,int j)
  22. {
  23. //进行搜索
  24. int count=0;//用来数雷
  25. for(int k=0;k<8;++k)
  26. {
  27. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  28. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&board[x][y]=='M') ++count;
  29. }
  30. if(count) board[i][j]='0'+count;
  31. else //没有雷,就继续去展开
  32. {
  33. board[i][j]='B';
  34. for(int k=0;k<8;++k)
  35. {
  36. int x=i+dx[k],y=j+dy[k];
  37. if(x>=0&&x<m&&y>=0&&y<n&&board[x][y]=='E') dfs(board,x,y);
  38. }
  39. }
  40. }
  41. };

七、衣柜整理

. - 力扣(LeetCode)

  1. class Solution {
  2. public:
  3. bool vis[100][100];
  4. int m,n,cnt;
  5. int ret;
  6. int wardrobeFinishing(int _m, int _n, int _cnt)
  7. {
  8. m=_m,n=_n,cnt=_cnt;
  9. ret=0;//统计符合要求的各自的数目
  10. dfs(0,0);
  11. return ret;
  12. }
  13. void dfs(int i,int j)
  14. {
  15. ++ret;
  16. vis[i][j]=true;
  17. if(j+1<n&&check(i,j+1)&&!vis[i][j+1]) dfs(i,j+1);//向右找
  18. if(i+1<m&&check(i+1,j)&&!vis[i+1][j]) dfs(i+1,j);//向下找
  19. }
  20. bool check(int i,int j)
  21. {
  22. int temp=0;
  23. while(i)
  24. {
  25. temp+=(i%10);
  26. i/=10;
  27. }
  28. while(j)
  29. {
  30. temp+=(j%10);
  31. j/=10;
  32. }
  33. return temp<=cnt;
  34. }
  35. };

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