Acwing 1233. 全球变暖 (每日一题）

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题目描述

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

分析

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。
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。

题目模拟(岛屿)

注：图中有3个岛屿,上下连续区域。

题目模拟(海洋淹没)

注：题中有一个岛屿全被淹没

题目解读

观察一下：岛屿中陆地的数量和海洋的数量是统一的。
如果这个陆地上下左右方向只要有一个方向有.的话,就说明该陆地会被淹没。
也就是只要我们在陆地上下左右方向中找到了一个.,就说明这个陆地被淹没。
换言之，如果说岛屿中陆地被淹没了,就存在至少一个方向的海洋.。
我们只需要统计岛屿的个数和海洋的个数即可。
如果海洋个数和岛屿中陆地的个数相等，则说明该岛屿已被淹没。否则未被淹没。

所以，关键在于维护海洋和岛屿中陆地的个数。

这题用BFS来处理
首先没有点与点之间的关系，所以我们不用邻接表来存储边和点的关系。
而是用队列的方式去维护BFS一层一层往外搜，一层一层往外扩。

那在bfs中我们还需要维护其他变量用于解决此题。
首先,我们需要去统计连通块(岛屿)中陆地的个数 res。
这里在队头元素出队的时候，统计一下即可。
设定isbound来标记是边界的.
然后,弹出队头,进行上下左右的坐标移动,统计其上下左右方向是否有.。
有的话，我们就将该位置的坐标标记上false。
最后统计一下每个岛屿的isbound的个数有多少个。

如果说res和isbound相等,则说明该岛屿全部淹没。

代码

import java.util.*;
public class Main{
    static int N=1010;
    static char g[][]=new char[N][N];
    static boolean st[][]=new boolean [N][N];
    static int dx[]= {1,0,-1,0};
    static int dy[]= {0,-1,0,1};
    static int n;
    static int cnt;
    public static void main(String []args) {
    	Scanner in=new Scanner(System.in);
    	n=in.nextInt();
    	for(int i=0;i<n;i++) {
    		char a[]=in.next().toCharArray();
    		for(int j=0;j<n;j++) {
    			g[i][j]=a[j];
    		} 		
    	}
    	for(int i=0;i<n;i++) {
    		for(int j=0;j<n;j++) {
    			if(g[i][j]=='#'&&!st[i][j]) {
    			if(bfs(i,j))cnt++;		
    		}
    	}
    	}
    System.out.println(cnt);	
    }
    public static boolean bfs(int x,int y) {
    	Queue<pair>q=new LinkedList<>();
    	q.add(new pair(x,y));
    	int res=0;
    	int bound=0;
    	st[x][y]=true;
    	while(!q.isEmpty()) {
    		pair t=q.poll();
    		res++;
    		boolean isbound=false;
    		for(int i=0;i<4;i++) {
    			int a=t.x+dx[i];
    			int b=t.y+dy[i];
    			if(a<0||a>=n||b<0||b>=n)continue;
    			if(st[a][b])continue;
    			if(g[a][b]=='.') {
    				isbound=true;
    				continue;
    			}
    			q.add(new pair(a, b));
    			st[a][b]=true;
    		}
    	if(isbound)bound++;	
    	}
    	return res==bound;
    }
}
class pair{
	int x;
	int y;
	public pair(int x,int y) {
		this.x=x;
		this.y=y;
	}
}

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