二维矩阵中1所构成的块个数(孤岛问题),进行了总结。转载请注明链接,
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》问题描述:给定一个n*n的矩阵里面是0或1算出里面独立的0群组的数量。比如
0 0 1 1 1
0 1 1 1 0
1 1 1 1 0
1 0 1 1 1
1 1 1 1 1
答案:3。
》思路:虽然不是图,但是仍然可以用图的DFS思想。更没有必要用实现它对应的图。为了计数同时为了节省空间,把矩阵的元素本身来作为DFS时使用的标记量visited[ ]。
(1)采用深度优先搜索,遍历1在数组中的位置,对于遍历得到的1,先将其置位0再递归遍历该位置周围8个方向上是否为1,如果为1将其值变为0。这样顺次得到的1的个数就为最终结果;
(2)标注法:用count变量标注块的编号。从左到右从上到下遍历数组,对于值为1的位置,如果其左上,上,右上,左都为0,那么该位置的值变为count+1;否则该位置的值变为其左上,上,右上,左位置的值。最后根据count就可以求得块的个数。
(3)通过并查集解决;
上面方法的时间复杂度都为O(n)
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include <malloc.h> const int row = 5, col = 5; //图的DFS,把所有连通结点标记为count void DFS(int m[][col], int i, int j, int row, int col, int count) { m[i][j] = count; if (i>0 && m[i - 1][j] == 0) { DFS(m, i - 1, j, row, col, count); } if (j>0 && m[i][j - 1] == 0) { DFS(m, i, j - 1, row, col, count); } if (i<row - 1 && m[i + 1][j] == 0) { DFS(m, i + 1, j, row, col, count); } if (j<col - 1 && m[i][j + 1] == 0) { DFS(m, i, j + 1, row, col, count); } } //对每个"为0且没有被标记"的结点进行DFS int get_group(int m[][col], int row, int col) { int count = 1; //01都被占用了,所以从2起始吧 for (int i = 0; i<row; i++) { for (int j = 0; j<col; j++) { if (m[i][j] == 0) { count++; DFS(m, i, j, row, col, count); } } } return count - 1;//我是从2起始的 } void display(int m[][5]) { for (int i = 0; i<row; i++) { for (int j = 0; j<col; j++) printf("%d ", m[i][j]); printf("\n"); } } int main() { #if 0 //手工输入矩阵的方式
int(*m)[col] = (int(*)[col])malloc(sizeof(int)*row*col); for (int i = 0; i<row; i++) for (int j = 0; j<col; j++) scanf("%d", &m[i][j]); #endif #if 1 //二维数组初始化的方式 int m[][col] = { { 0,0,1,1,1 }, { 0,1,1,1,0 }, { 1,1,0,1,0 }, { 1,0,1,0,0 }, { 1,0,0,0,1 } }; #endif display(m); printf("%d\n", get_group(m, row, col)); display(m); system("pause"); return 0; }
》代码优化:
改为手动输入二维矩阵的行数、列数和二维矩阵中0/1元素。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include <malloc.h> #include<iostream> using namespace std; //const int row = 5, col = 5; static int row , col; //图的DFS,把所有连通结点标记为count void DFS(int **m, int i, int j, int row, int col, int count) { m[i][j] = count; if (i>0 && m[i - 1][j] == 0) { DFS(m, i - 1, j, row, col, count); } if (j>0 && m[i][j - 1] == 0) { DFS(m, i, j - 1, row, col, count); } if (i<row - 1 && m[i + 1][j] == 0) { DFS(m, i + 1, j, row, col, count); } if (j<col - 1 && m[i][j + 1] == 0) { DFS(m, i, j + 1, row, col, count); } } //对每个"为0且没有被标记"的结点进行DFS int get_group(int **m, int row, int col) { int count = 1; //01都被占用了,所以从2起始吧 for (int i = 0; i<row; i++) { for (int j = 0; j<col; j++) { if (m[i][j] == 0) { count++; DFS(m, i, j, row, col, count); } } } return count - 1;//我是从2起始的 } void display(int **m, int row, int col) { for (int i = 0; i<row; i++) { for (int j = 0; j<col; j++) printf("%d ", m[i][j]); printf("\n"); } } int main() { #if 1 //手工输入矩阵的方式 cin >> row >> col; int **m; m = new int*[row]; //注意,int*[10]表示一个有10个元素的指针数组 for (int i = 0; i < row; ++i) { m[i] = new int[col]; } //int(*m)[col] = (int(*)[col])malloc(sizeof(int)*row*col); for (int i = 0; i<row; i++) for (int j = 0; j<col; j++) scanf("%d", &m[i][j]); #endif #if 0 //二维数组初始化的方式 int m[][col] = { { 0,0,1,1,1 }, { 0,1,1,1,0 }, { 1,1,0,1,0 }, { 1,0,1,0,0 }, { 1,0,0,0,1 } }; #endif display(m,row, col); printf("%d\n", get_group(m, row, col)); display(m, row, col); for (int i = 0; i < col; i++) { delete[] m[i]; } delete[] m; system("pause"); return 0; }
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题目:给定一个n*n的矩阵里面是0或1算出里面独立的0群组的数量。比如
0 0 1 1 1
0 1 1 1 0
1 1 1 1 0
1 0 1 1 1
1 1 1 1 1
答案:3。
思路:虽然不是图,但是仍然可以用图的DFS思想。更没有必要用实现它对应的图。为了计数同时为了节省空间,把矩阵的元素本身来作为DFS时使用的标记量visited[ ]。