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📝原题地址:全球变暖
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问题描述
你有一张某海域 N×N 像素的照片,”.”表示海洋、”#”表示陆地,如下所示:
....... .##.... .##.... ....##. ..####. ...###. .......
其中”上下左右”四个方向上连在一起的一片陆地组成一座岛屿,例如上图就有 2 座岛屿。
由于全球变暖导致了海面上升,科学家预测未来几十年,岛屿边缘一个像素的范围会被海水淹没。
具体来说如果一块陆地像素与海洋相邻(上下左右四个相邻像素中有海洋),它就会被淹没。
例如上图中的海域未来会变成如下样子:
....... ....... ....... ....... ....#.. ....... .......
请你计算:依照科学家的预测,照片中有多少岛屿会被完全淹没。
输入格式
第一行包含一个整数 N。
以下 N 行 N 列,包含一个由字符”#”和”.”构成的 N×N 字符矩阵,代表一张海域照片,”#”表示陆地,”.”表示海洋。
照片保证第 1 行、第 1 列、第 N 行、第 N 列的像素都是海洋。
输出格式
一个整数表示答案。
数据范围
1≤N≤1000
输入样例1:
7 ....... .##.... .##.... ....##. ..####. ...###. .......
输出样例1:
1
输入样例2:
9 ......... .##.##... .#####... .##.##... ......... .##.#.... .#.###... .#..#.... .........
输出样例2:
1
思路
这道题是一道经典的 bfs 问题,我们可以通过计算每个岛屿的大陆边缘的像素数(即靠海的像素)和该岛屿大陆的总像素数,然后判断两者是否相等,如果相等则说明该岛屿的所有大陆像素都靠海,即会被淹没。具体思路如下:
- 遍历地图上的每个字符,如果遇到了
#
则说明发现了岛屿,进行 bfs 相关操作。 - 本题用 bfs 来计算岛屿大陆边缘的像素数以及大陆总像素数,只要发现一个像素的旁边出现了
.
则说明它靠海即是大陆边缘像素。 - 判断上述两个像素数是否相等,如果相等则答案数加一。
就拿题目的第一个样例举例,其地图如下所示:
通过观察可以发现,上面存在两个岛屿,我们用 bfs 来计算第一个岛屿即左上角那个岛屿可以发现,大陆边缘像素数是等于大陆总像素数即都为 4
,故该岛屿未来会被淹没;而第二个岛屿即右下角那个岛屿,其大陆边缘像素数为 8
,而大陆总像素数为 9
,故大陆总像素数要大于边缘像素数,该岛屿未来不会被淹没。如下图所示,红色区域代表大陆边缘像素:
因此,该样例的答案为 1
,即只有 1
个岛屿未来会被淹没。
代码
#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define x first
#define y second
typedef pair<int, int> PII;
const int N = 10010;
char g[N][N];
bool st[N][N] = { 0 };
int n;
int dx[4] = { -1,0,1,0 }, dy[4] = { 0,1,0,-1 };
void bfs(int sx, int sy, int& total, int& bound)
{
queue<PII> q;
q.push({ sx,sy }); //初始化
st[sx][sy] = true;
while (!q.empty())
{
auto t = q.front();
q.pop();
total++; //大陆总像素加1
bool is_bound = false;
//判断上下左右是否可以前进
for (int i = 0; i < 4; i++)
{
int x = t.x + dx[i], y = t.y + dy[i];
//坐标不能越界
if (x < 0 || x >= n || y < 0 || y >= n) continue;
//已经走过的地方不能再走
if (st[x][y]) continue;
//如果是海洋,则之前的那块像素坐标即(t.x,t.y)是大陆
if (g[x][y] == '.')
{
is_bound = true;
continue;
}
q.push({ x,y });
st[x][y] = true;
}
if (is_bound) bound++; //大陆边缘像素加1
}
}
int main()
{
cin >> n;
for (int i = 0; i < n; i++) scanf("%s", g[i]);
//计算会被淹没的岛屿数
int cnt = 0;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < n; j++)
{
//只有没被访问过的像素以及该坐标为大陆才算作新岛屿
if (!st[i][j] && g[i][j] == '#')
{
int total = 0, bound = 0;
bfs(i, j, total, bound);
//大陆总像素数等于大陆边缘像素数
if (total == bound)
cnt++;
}
}
}
cout << cnt << endl;
return 0;
}