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在打算机科学中,金块成绩是一个经典的算法成绩,它涉及到数据构造跟分治战略的利用。金块成绩平日描述为:给定一个矩阵,找出全部持续的1(金块)并打算它们的面积。以下是利用C言语处理金块成绩的具体步调跟编程技能。
1. 成绩分析
金块成绩可能剖析为以下步调:
- 遍历矩阵,找到全部的金块。
- 对每个找到的金块,递归地打算其面积。
- 优化查抄,避免反复打算。
2. 数据构造计划
为了有效地存储跟拜访矩阵中的数据,我们可能利用二维数组。同时,为了记录金块的面积,我们可能定义一个构造体。
#define MAX_SIZE 100
typedef struct {
int row;
int col;
int size;
} GoldBlock;
3. 算法计划
我们可能利用深度优先查抄(DFS)算法来遍历矩阵,并打算每个金块的面积。以下是一个基本的实现框架:
void dfs(int **matrix, int rows, int cols, int row, int col, GoldBlock *goldBlock) {
// 检查界限前提跟能否为金块
if (row < 0 || row >= rows || col < 0 || col >= cols || matrix[row][col] != 1) {
return;
}
// 标记为已拜访
matrix[row][col] = 0;
// 扩大年夜到四周的单位格
dfs(matrix, rows, cols, row + 1, col, goldBlock);
dfs(matrix, rows, cols, row - 1, col, goldBlock);
dfs(matrix, rows, cols, row, col + 1, goldBlock);
dfs(matrix, rows, cols, row, col - 1, goldBlock);
// 更新金块大小
goldBlock->size++;
}
4. 主函数实现
在主函数中,我们须要初始化矩阵,挪用DFS函数,并输出成果。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
int rows, cols;
scanf("%d %d", &rows, &cols);
int **matrix = (int **)malloc(rows * sizeof(int *));
for (int i = 0; i < rows; i++) {
matrix[i] = (int *)malloc(cols * sizeof(int));
for (int j = 0; j < cols; j++) {
scanf("%d", &matrix[i][j]);
}
}
GoldBlock *goldBlocks = (GoldBlock *)malloc(MAX_SIZE * sizeof(GoldBlock));
int goldCount = 0;
for (int i = 0; i < rows; i++) {
for (int j = 0; j < cols; j++) {
if (matrix[i][j] == 1) {
GoldBlock goldBlock = {i, j, 0};
dfs(matrix, rows, cols, i, j, &goldBlock);
goldBlocks[goldCount++] = goldBlock;
}
}
}
for (int i = 0; i < goldCount; i++) {
printf("Gold block at (%d, %d) with size %d\n", goldBlocks[i].row, goldBlocks[i].col, goldBlocks[i].size);
}
// 开释内存
for (int i = 0; i < rows; i++) {
free(matrix[i]);
}
free(matrix);
free(goldBlocks);
return 0;
}
5. 优化技能
- 利用递归而不是轮返来简化代码。
- 在递归函数中检查界限前提,避免不须要的递归挪用。
- 利用静态数组而不是静态分配的数组来存储金块,以增加内存分配的开支。
经由过程以上步调跟技能,你可能有效地利用C言语处理金块成绩。