Floodfill算法——求独立子图个数

Posted 2020-08-21

Floodfill——漫水填充法（也称种子填充法）
简单来说就是求一个图中独立子图的个数并将其描述出不同的状态。
Floodfill在计算机图形学有着非常广泛的运用，比如图像分割、物体识别之类。
基于Floodfill算法的实现例子有Windows下“画图”软件的油漆桶工具，photoshop的魔术棒选择工具等等。

具体算法实现方法是：查找种子点周边的点，将与种子点颜色相近的点（可以设置一个阈值）入队作为
新种子，并对新入队的种子也进行同样的扩展操作，这样就选取了和最初种子相近颜色的区域。

现在有一个问题，给你一片海域的海域图，0代表海洋，1~9都表示陆地。求这片海域有多少独立的小岛，
并将他们表示成不同的状态。

代码如下:

 1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 
 4 int map[100][100],book[100][100],width,lenth,sum;
 5 // 定义一个方向数组
 6 int move[4][2] = {
 7     { 0,1 },{ 1,0 },{ 0,-1 },{ -1,0 }
 8 };
 9 void DFS(int x, int y, int color)
10 {
11     int k, tx, ty;
12     map[x][y] = color; // 对map[x][y]进行染色
13     for (k = 0; k < 4; k++) // 枚举四种移动方式
14     {
15         // 下一步的坐标
16         tx = x + move[k][0];
17         ty = y + move[k][1];
18         // 判断状态是否合法
19         if (tx < 0 || ty<0 || tx>=lenth || ty>=width) continue;
20         if (map[tx][ty] > 0 && book[tx][ty] == 0)
21         {
22             sum++;
23             book[tx][ty] = 1;
24             DFS(tx, ty, color);
25         }
26     }
27     return;
28 }
29 
30 int main(void)
31 {
32     int i, j, num = 0;
33     scanf("%d %d", &lenth, &width);
34     // 读入地图
35     for (i = 0; i < lenth; i++)
36         for (j = 0; j < width; j++)
37             scanf("%d", &map[i][j]);
38     // 对每一个大于0的点尝试进行DFS染色
39     for(i=0;i<lenth;i++)
40         for (j = 0; j < width; j++)
41         {
42             if (map[i][j] > 0)
43             {
44                 num--; // 颜色的编号
45                 // 每发现一个小岛应该染以不同的颜色，因此递减
46                 book[i][j] = 1;
47                 DFS(i, j, num);
48             }
49         }
50     // 打印已经染色后的地图
51     for (i = 0; i < lenth; i++)
52     {
53         for (j = 0; j < width; j++)
54         {
55             printf("%3d", map[i][j]);
56         }
57         putchar(‘\n‘);
58     }
59     // 输出小岛的个数
60     printf("有%d个小岛\n", -num);
61     system("pause");
62 
63     return 0;
64 }

可以输入以下数据进行验证：
5 5
1 2 1 0 0
3 0 2 0 1
4 0 1 0 1
3 2 0 0 0
1 0 0 5 5

运行结果如下：

-1  -1  -1  0  0

-1  0  -1  0  -2

-1  0  -1  0  -2

-1  -1  0  0  0

-1 0  0  -3  -3