全国信息学奥林匹克联赛（NOIP2016 ）复赛模拟（一）

                   魔法森林
                    Forest

【问题描述】
你一定听说过魔法森林吧。难道没有吗？至少从精灵的传说里听说过它吧？
虽然没有人知道它到底在那里， 但许许多多的传说证明了它的存在。 比如有人说，
没有人进了魔法森林，还能找到回来的路。无论如何，人们知道魔法森林是一个
矩形，如果我们把它分成单位正方形，在每个正方形里正好有一棵树。如果你有
时间去听村里最年长的老者讲故事， 他们甚至会告诉你关于魔法森林的更奇异的
事情。
这个魔法森林是怎样来的呢？魔法森林最初只是普通的森林，在它周围很远
的地方都没有其他森林。但是有一天„„这是春天里的一个阳光灿烂的日子，森
林里的所有居民都很高兴。 但突然一声熊猫的吼叫宣告了伟大的森林议会就要开
始了。所有动物放下它们的工作，立即赶往议会。其中刺猬 Harry 来得最慢，于
是鸟们开始没有耐性地唱歌，苍蝇们开始飞来飞去（不断地） ，野鹿开始发出一
些奇怪地声音，老狐狸正在狡猾地观察着她身边的所有东西，而那只大黑熊又开
始感到饥饿了，于是它开始用草莓充饥。没有人知道将会发生什么，没有人——
除了 Olivia——一只聪明的猫头鹰。
—我亲爱的朋友们， 我相信每个人都同意这点——我们的森林不能让一个游客的
眼睛感到非常愉快。 森林里有太多种树了。 更确切地说， 有两种——松树和柏树。
我们应该把其中一种树全部消灭掉。你们建议消灭哪种呢？
－“谁在乎呢„„”大黑熊喃喃自语地说道，然后它又一口把另一个草莓吃了下
去。大多数其他的动物都感到非常困惑，它们都没有听明白。
－好了， 接下来我要问第二个问题了： 我们应该怎样干掉那些树呢？ Olivia 说道。
就在这个时候，一个巫师在一束亮光之下出现了。 （在这之前他一直藏在一
棵树后面。 ）他的名字是 Genzibabel。事实上，这些消灭树的计划都是他的主意
——他想练习一下他刚学会的魔法。于是他开始对动物们说：
－我可以把你们的森林里的树全部变成其中一种。我可以施展一种叫做
Floodfill-Altertree 的魔法。 我需要做的只是选定其中一棵树， 然后我会施展魔法。
在魔法放出的一瞬间， 我选中树所在的一片和它相同种类的树都会变成另外一种
树（也就是说，松树变成柏树，柏树变成松树） 。用这个方法，我可以用一次魔
法就把一整片相同树的连接区域变成另外一种。 但是施展这个魔法是非常辛苦的
（要耗费 MP 啊！ ） , 所以我想尽可能少地使用这个魔法。
要记住，我们可以把森林想象成由树组成的矩形。两棵树相邻当且仅当他们
所在的单位正方形有公共边。你要解决的问题正和这个巫师还有这些动物们一
样。你要求出最少要施展多少次魔法才可以把所有的树只变成一种。
【 输入文件】 】
输入文件的第一行有一个数B，表示下面有B组数据。每组数据第一行有两
个整数R,C（1<=R,C<=150） ，表示森林的行数和列数。再下面是一个R行C
列的01矩阵，表示森林。1表示松树，0表示柏树。矩阵的任何位置没有空格。
【 输出文件】 】
每组数据输出一行，每行一个整数：最少施展魔法的次数。
【 样例输入】 】
2
1 10
1011001101
9 9
001111100
010000010
100101001
100101001
100000001
101000101
100111001
010000010
001111100
【 样例输出】 】
3
2
【 样例解释】 】
第一组数据依次在(1,2),(1,9),(1,5)施法，第二组依次在(2,3),(3,1)施
法。
【 数据约定】 】
1≤R,C≤150。
对于 40%的数据有 R*C≤35*35。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
using namespace std;
const int N=160,M=400010;
int T,n,m,cnt,vis[N][N];
int tx[4]= {0,0,-1,1};
int ty[4]= {-1,1,0,0};
vector<int>g[N*N];
char map[N][N];
int bel[N][N];
void DFS0(int x,int y)
{
    vis[x][y]=1;
    bel[x][y]=cnt;
    for(int i=0,gx,gy; i<4; i++)
    {
        gx=x+tx[i];
        gy=y+ty[i];
        if(!vis[gx][gy]&&map[gx][gy]=='0')
            DFS0(gx,gy);
    }
}
void DFS1(int x,int y)
{
    vis[x][y]=1;
    bel[x][y]=cnt;
    for(int i=0,gx,gy; i<4; i++)
    {
        gx=x+tx[i];
        gy=y+ty[i];
        if(!vis[gx][gy]&&map[gx][gy]=='1')
            DFS1(gx,gy);
    }
}
int dep[N*N],tim[N*N];
int q[M],front,back;
int main()
{
    freopen("forest.in","r",stdin);
    freopen("forest.out","w",stdout);
    scanf("%d",&T);
    srand(time(NULL));
    while(T--)
    {
        cnt=0;
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(int i=1; i<=n; i++)
            scanf("%s",map[i]+1);
        memset(vis,0,sizeof(vis));
        memset(bel,0,sizeof(bel));
        for(int i=1; i<=n; i++)
            for(int j=1; j<=m; j++)
                if(!vis[i][j])
                {
                    cnt+=1;
                    if(map[i][j]=='0')DFS0(i,j);
                    if(map[i][j]=='1')DFS1(i,j);
                }
        for(int i=1; i<=cnt; i++)
            g[i].clear();

        for(int i=1; i<=n; i++)
            for(int j=1,x,y; j<=m; j++)
                for(int k=0; k<4; k++)
                {
                    x=i+tx[k];
                    y=j+ty[k];
                    if(bel[x][y]==0||map[i][j]=='1')continue;
                    g[bel[i][j]].push_back(bel[x][y]);
                    g[bel[x][y]].push_back(bel[i][j]);
                }
        for(int i=1,sz; i<=cnt; i++)
        {
            sort(g[i].begin(),g[i].end());
            sz=unique(g[i].begin(),g[i].end())-g[i].begin();
            while(g[i].size()>sz)g[i].pop_back();
        }
        int ans=(int)1e9,Max;
        for(int v=1; v<=cnt; v++)
        {
            int now=rand()+1;
            q[front=back=1]=v;
            dep[v]=0;
            Max=0;
            memset(tim,0,sizeof(tim));
            tim[v]=now;
            while(front<=back)
            {
                int x=q[front++],sz=g[x].size();
                for(int i=0; iif(tim[g[x][i]]!=now)
                        dep[g[x][i]]=dep[x]+1,tim[g[x][i]]=now,q[++back]=g[x][i];
                Max=max(Max,dep[x]);
            }
            ans=min(ans,Max);
        }
        printf("%d\n",ans);
    }
    return 0;
}