ATCODER ABC 450 C题解

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ATCODER ABC 450 C

Atcoder ABC 450 C

题意概述:

二维字符数组中,找到联通的.的组合并且处在内部,没有点在最外层

难点:

因为想不到或者不知道这道题的算法是什么,我想枚举模拟,但是在枚举模拟的过程中,我发现,我模拟从一个串的开始到串的末尾,这个过程很难模拟出来,所以暴力做法也写不出来,最后,看官方题解以及问ai,才知道这道题要用BFS(广度优先搜索)

BFS:

为什么要用BFS

  1. 这道题是一个连通块问题,等效于要求我们统计“不漏水”的水坑,bfs的核心思想就是从一个点开始,向四周扩散,所以这道题的要求很契合bfs

具体思路

  • 用两个数组表示平移到上下左右

  • 用一个二维bool数组表示该格子是否被扫描过

  • 循环每个字符

    • 假如一个字符没被扫描过,并且是.,以它为头建造一个队列(存储pair),记住存入队列就马上标记(原因见下文).

    • 设定一个bool数来表示连通串是否有点在边界

    • bfs寻找:首先判断当前的坐标是否在边界内,即使在边界,还是要把邻居找完,不然之后还是循环到邻居还是要再找,可能导致重复找邻居,效率低下.找邻居(注意判断坐标边界条件,将邻居push进队列,进队列就标记)

    • 进队列就标记的原因:

      如下例子所示:

      1. 2×2 地图的“包抄”过程

      假设四个点全是水坑 .

      • A (0,0) —— 起点

      • B (1,0) —— A 的下方邻居

      • C (0,1) —— A 的右方邻居

      • D (1,1) —— B 的右方邻居,同时也是 C 的下方邻居

      1. 第一步:处理 A (0,0)

        • A 看向四周,发现了 B (1,0) 和 C (0,1)。
        • A 把 B 和 C 都丢进队列排队。
        • 此时队列[B, C]注意:此时 B 和 C 还没出队,所以还没被贴上 cg=1 的标签。
      2. 第二步:轮到 B (1,0) 出队

        • B 贴上标签 cg[1][0]=1
        • B 看向它的邻居,发现了 D (1,1)
        • B 发现 D 还没贴标签,于是把 D 丢进队列
        • 此时队列[C, D]注意:此时 D 已经在排队了,但因为还没出队,它的标签 cg[1][1] 依然是 0。
      3. 第三步:轮到 C (0,1) 出队

        • C 贴上标签 cg[0][1]=1
        • C 看向它的邻居,也发现了 D (1,1)
        • 关键冲突点:C 检查 cg[1][1],发现竟然是 0(因为 D 还在后面排队呢,没轮到它贴标签)。
        • C 以为 D 是个没人管的“新发现”,于是又把 D 丢进了一次队列
        • 最终队列[D, D]

      2. 为什么这很可怕?

      虽然 (1,0) 和 (0,1) 互不相识,但它们像两个不沟通的部门,同时看中了同一个员工 D

      • 在一个大迷宫里,任何一个空格子(比如 (x, y))通常都有 4 个邻居。
      • 这意味着,如果你不在入队那一刻就贴上标签,这个格子可能会被它的上下左右邻居每人举报一次
      • 在你的 while 循环里,原本这个格子只需要处理 1 次,现在却要处理 4 次。而这 4 次处理又会引发出更多的重复……这种冗余会像病毒一样在你的队列里疯狂繁殖。
    • 假如队列空后bool数不变,那么++count

代码:

 #include <bits/stdc++.h>
 ​
 using i64 = long long;
 ​
 int dx[] = {1, -1, 0, 0};
 int dy[] = {0, 0, 1, -1};
 ​
 void solve(){
 int h, w;
 std::cin >> h >> w;
 std::vector<std::string> s(h);
 for(int i = 0; i < h; ++i){
     std::cin >> s[i];
 }
 std::vector<std::vector<bool>> cg(h,std::vector<bool> (w,0));
 int count = 0;
  for(int i = 0; i < h; ++i){
     for(int j = 0; j < w; ++j){
         if(s[i][j] == '.' && cg[i][j] == 0){
             std::queue<std::pair<int, int>> q;
             q.push({i,j});
             cg[i][j] = 1;
             bool is = 1;
             while(!q.empty()){
                 auto[x,y] = q.front();
                 q.pop();
                 int nx, ny;
                 if(x == 0 || x == h - 1 || y == 0 || y == w - 1){
                     is = 0;
                  }
                 for(int k = 0 ; k < 4; ++k){
                     nx = x + dx[k];
                     ny = y + dy[k];
                     if(nx >= 0 && nx < h && ny >= 0 && ny < w){
                     if(s[nx][ny] == '.' && cg[nx][ny] == 0){
                         q.push({nx,ny});
                         cg[nx][ny] = 1;
                      }
                      }
                  }
              }
              if(is == 1){
                 ++count;
              }
          }
      }
  }
  std::cout << count;
 }
 ​
 int main(){
 std::ios::sync_with_stdio(false);
 std::cin.tie(nullptr);
 ​
 ​
 ​
 ​
 solve();
 ​
 ​
 ​
 ​
 ​
 ​
 ​
 ​
 return 0;
 }
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