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地图分析

程序员文章站 2022-07-15 12:22:22
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题目描述

你现在手里有一份大小为 N x N 的「地图」(网格) grid,上面的每个「区域」(单元格)都用 0 和 1 标记好了。其中 0 代表海洋,1 代表陆地,请你找出一个海洋区域,这个海洋区域到离它最近的陆地区域的距离是最大的。

我们这里说的距离是「曼哈顿距离」( Manhattan Distance):(x0, y0) 和 (x1, y1) 这两个区域之间的距离是 |x0 - x1| + |y0 - y1| 。

如果我们的地图上只有陆地或者海洋,请返回 -1。


问题分析

  1. 创建一个N×N随机二维容器(考虑Vector容器),创建地图。
  2. 得到地图中所有值为1的索引值xIndex,yIndex。
  3. changeVector,将值为1的元素,在上下左右进行扩展,如果周围四格中元素值为0,则将其值变为1,得到新地图。
  4. 将新地图继续执行第3步,直到所有的值为1,并且声明一个计数值counter,记录执行第3步的次数。
  5. counter值即为最大距离maxDistance。

C++代码

  1. 先生成一维随机vector
void createRamdomVector(vector<int>& obj)//产生存储随机0,1的一维随机vector容器
    {
        int size = obj.size();//得到Vector的大小
        obj.clear();//每次清除暂存数据的vector,初始化
        //srand((int)(time(NULL)));随机种子生成函数
        for (int i = 0; i<size; ++i)//插入0,1
        {	
            int randnum = rand() % 2;
            obj.push_back(randnum);
        }
    }
**出现问题:**随机种子生成函数不能放在循环执行的函数体内  
**解决方法:**将其移到main()函数中。

再插入到二维Vector。

void create_TwoDimensional_vector(vector<vector<int> >& obj,int number)//建立二维随机Vector
	{
		vector<int>b(number);//声明大小为number的一维vector
		for (int i = 0; i < b.size(); ++i)
		{
			createRamdomVector(b);//调用函数,生成一维随机0,1的vector。
			obj.push_back(b);//插入到二维Vector中
		}
	}
  1. 得到索引值
void getIndex(vector<vector<int> >& obj, vector<int>& xIndex,vector<int>& yIndex)//xIndex,yIndex
	{
        for (int i = 0; i < obj.size(); ++i)
        {
            for (int j = 0; j < obj[0].size(); ++j)
            {
                int indexValue = obj[i][j];
                if (indexValue == 1)
                {
                    xIndex.push_back(i);
                    yIndex.push_back(j);
                }
            }
        }
	}
  1. 声明全局变量方向数组dx,dy,以及计数器counter。
int dx[] = { 1,-1,0,0 };
int dy[] = { 0,0,1,-1 };
  1. changeVector,将1周围(上、下、左、右)的0都变为0。
void changeVector(vector<vector<int> >& obj)
    {
        vector<int> xIndex;
        vector<int> yIndex;
        getIndex(obj, xIndex, yIndex);
		int size=obj.size();
        
        for (int j = 0; j < xIndex.size(); ++j)
        {
            for (int i = 0; i < 4; ++i)
            {
                int x = xIndex[j] + dx[i];
                int y = yIndex[j] + dy[i];

                if ((x < 0)||(x>size-1))continue;
                if ((y < 0)||(y>size-1))continue;

                int indexValue = obj[x][y];
                if (indexValue == 0)
                {
                    obj[x][y] = 1;
                }
            }
        }
    }
  1. 循环执行changeVector,每执行一次counter加1,已知最大距离2×obj.size(),如果地图全为1,跳出循环。这里涉及到跳出双重循环,声明一个flag值。
int maxDistance(vector< vector<int> >& obj)
{
	int counter = 0;
	vector<vector<int> >::iterator iter;
	for (int j = 0; j < ( 2 * obj.size() ); ++j)
	{
		int flag = 0;
		for (iter = obj.begin(); iter != obj.end(); ++iter)
		{
			for (int i = 0; i < (*iter).size(); ++i)
			{
				if ((*iter)[i] == 0)
				{
					flag = 1;
					break;
				}
			}
			if (flag == 1)break;
		}
		if (flag == 1)
		{
			changeVector(obj);
			cout <<endl<<counter+1 << "change:" <<endl;
			output_TwoDimensional_vector(obj);
			cout << endl;
			counter += 1;
		}
		else break;//全为1时跳出。	
	}	
	return counter;
}
  1. 其它辅助函数,输出二维数组,方便中途观察地图变化。
void output_TwoDimensional_vector(vector<vector<int> >& a)//输出二维vector
    {
        cout << "Vector:"<<endl;

        //迭代器输出
        vector<vector<int> >::iterator iter;
        for (iter = a.begin(); iter != a.end(); ++iter)
        {
            for (int i = 0; i < (*iter).size(); ++i)
            {
                cout << (*iter)[i]<<" ";
            }
            cout << endl;
        }

        /*
        //数组索引输出
          for (int i = 0; i < a.size(); ++i)
          {
              for (int j = 0; j < a[0].size(); ++j)
              {
                  cout << a[i][j] << " ";
              }
              cout << endl;
          }
        */
    }
  1. main函数
int main()
{
	srand((int)(time(NULL)));//生成时间种子
	vector<vector<int> >a;
	create_TwoDimensional_vector(a,10);
	output_TwoDimensional_vector(a);

	cout << "maxDistance is:" << maxDistance(a);
	system("pause");
}

调试结果

4×4地图:
地图分析

10×10地图:
地图分析


涉及知识

  • vector使用(迭代器),二维Vector的建立
  • srand随机数
  • 跳出双重循环