AcWing1402. 星空之夜

题目

夜空深处，闪亮的星星以星群的形式出现在人们眼中，形态万千。

一个星群是指一组非空的在水平，垂直或对角线方向相邻的星星的集合。

一个星群不能是一个更大星群的一部分。

星群可能是相似的。

如果两个星群的形状、包含星星的数目相同，那么无论它们的朝向如何，都认为它们是相似的。

通常星群可能有 8 种朝向，如下图所示：

现在，我们用一个二维 01 矩阵来表示夜空，如果一个位置上的数字是 1，那么说明这个位置上有一个星星，否则这个位置上的数字应该是 0。

给定一个夜空二维矩阵，请你将其中的所有星群用小写字母进行标记，标记时相似星群用同一字母，不相似星群用不同字母。

标注星群就是指将星群中所有的 11 替换为小写字母。
输入格式

第一行包含一个整数 W，表示矩阵宽度。

第二行包含一个整数 H，表示矩阵高度。

接下来 H 行，每行包含一个长度为 W 的 01 序列，用来描述整个夜空矩阵。
输出格式

输出标记完所有星群后的二维矩阵。

用小写字母标记星群的方法很多，我们将整个输出读取为一个字符串，能够使得这个字符串字典序最小的标记方式，就是我们想要的标记方式。

输出这个标记方式标出的最终二维矩阵。
数据范围

0≤W,H≤100
0≤ 星群数量 ≤500,
0≤ 不相似星群数量 ≤26,
1≤ 星群中星星的数量 ≤160

输入样例

23
15
10001000000000010000000
01111100011111000101101
01000000010001000111111
00000000010101000101111
00000111010001000000000
00001001011111000000000
10000001000000000000000
00101000000111110010000
00001000000100010011111
00000001110101010100010
00000100110100010000000
00010001110111110000000
00100001110000000100000
00001000100001000100101
00000001110001000111000

输出样例

a000a0000000000b0000000
0aaaaa000ccccc000d0dd0d
0a0000000c000c000dddddd
000000000c0b0c000d0dddd
00000eee0c000c000000000
0000e00e0ccccc000000000
b000000e000000000000000
00b0f000000ccccc00a0000
0000f000000c000c00aaaaa
0000000ddd0c0b0c0a000a0
00000b00dd0c000c0000000
000g000ddd0ccccc0000000
00g0000ddd0000000e00000
0000b000d0000f000e00e0b
0000000ddd000f000eee000

样例解释
样例对应的星空图如下：

答案对应的标记后星空图如下：

代码1

import java.util.*;
import java.io.*;public class Main {static List<Double> hash = new ArrayList<>();static List<int[]> q = new ArrayList<>();static int col;static int row;static char[][] g;public static void main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);// 指定星图的行和列col = sc.nextInt();row = sc.nextInt();// 用g存储整个星图g = new char[row][col];for(int i = 0; i < row; i++) {String str = sc.next();g[i] = str.toCharArray();}for(int i = 0; i < row; i++) {for(int j = 0; j < col; j++) {// 如果当前坐标是星星if(g[i][j] == '1') {q.clear();dfs(i, j);// 获取星图的hash值double val = get_hash();// 不同hash值映射为字符char c = get_char(val);for(int[] k: q) {int a = k[0];int b = k[1];g[a][b] = c;}}}}for(int i = 0; i < row; i++) {System.out.println(g[i]);}}// 遍历坐标[x, y], 将其相接触(8个方向)的星云存储在同一个列表中public static void dfs(int x, int y) {q.add(new int[]{x, y});g[x][y] = '0';// 这里就是相邻的8个表格for(int i = x - 1; i <= x + 1; i++) {for(int j = y - 1; j <= y + 1; j++) {if(i >= 0 && i < row && j >= 0 && j <col &&g[i][j] == '1') {dfs(i, j);}}}}// 计算星图的hash值// 用星图中任意两个坐标之间的距离之和来表示该星图的hash值// 虽然也存在不同图形有相同hash值的情况, 但是概率很低很低, 可以忽略public static double get_hash() {double res = 0;for(int i = 0; i < q.size(); i++) {for(int j = 0; j < q.size(); j++) {res += get_dist(q.get(i), q.get(j));}}return res;}// 不同hash值映射为字符public static char get_char(double val) {for(int i = 0; i < hash.size(); i++) {// 如果当前hash值和列表中的元素值相差很小(1e-6)// 则直接返回该元素对应的字符if(Math.abs(val - hash.get(i)) < 1e-6) {return (char)((i) + 'a');}}// 如果没有, 则添加到列表中, 并返回对应的字符hash.add(val);return (char)((hash.size() - 1) + 'a');}// 计算两点间的距离public static double get_dist(int[] a, int[] b) {return Math.sqrt((a[0] -b[0]) * (a[0] - b[0]) + (a[1] - b[1]) * (a[1] - b[1]));}
}

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