HDU 5925 Coconuts

2016 CCPC 东北四省赛 D.
一道好题.
现场写崩了.
赛后LSh跟我讲了一种离散化的做法, 没听懂.

题意

一个$R cdot C (R, Cle 10^9)$ 的矩形点阵上有 $n (n le 200) $ 个坏点, 其余都是好点.
求好点的4-连通块 (以下简称cell) 的个数和每块的大小.

做法

我的想法是:
找出一个坏点的8-连通块, 在框住这个块的(最小)矩形区域内, 搜索当前8-连通块以及整个矩形点阵的边界 (以下简称"fence") 包围的cell.

这个想法大体上没什么漏洞.
要注意的问题有

1. fence 套 fence 的情况
2. dfs的各种边界情况的顺序 (我是用dfs搜索好点的4-连通块的)

对于fence 套 fence 的情况, 如果对两个fence不加区分 就会导致重复统计.
Solution: 对每个 (可能的) fence 上的坏点编号.

实现上的坑

这题的坑真多 (至少对蒟蒻我而言如此)
一开始核心代码是这样写的:

int dx[]{-1, 1, 0, 0}, dy[]{0, 0, 1, -1};


bool used[205][205];

int dfs(int _x, int _y){
    if(_x==0 || _x==r+1 || _y==0 || _y==c+1){
        return -2;
    }

    for(int i=0; i<n; i++){
        if(_x==x[i] && _y == y[i]){
            return vis[i]==id?0:-3;
        }
    }
    // good nut
    if(_x<x1 || _x > x2 || _y < Y1 || _y > y2){
        return -1;
    }

    if(used[_x-x1][_y-Y1]){
        return 0;
    }

    used[_x-x1][_y-Y1]=true;
    int res=0;

    bool flag=false;

    for(int i=0; i<4; i++){
        int nx=_x+dx[i], ny=_y+dy[i];
        int tmp = dfs(nx, ny);

        if(tmp == -1){
            return -1;
        }

        else if(tmp>=0) flag=true;

        else if(tmp>0) res+=tmp;
    }

    return flag?res+1:0;
}

这个dfs的目的是搜索好点的4-连通块, 同时判断该连通块是否合法.

然而我这种用返回值判断合法性的dfs写法却隐藏着一个bug:

注意dfs中的这样一段代码:

for(int i=0; i<4; i++){
    int nx=_x+dx[i], ny=_y+dy[i];
    int tmp = dfs(nx, ny);

    if(tmp == -1){
        return -1;
    }

    else if(tmp>=0) flag=true;

    else if(tmp>0) res+=tmp;
}

其中的

if(tmp == -1){
    return -1;
}

当dfs到一个超出当前矩形框的点时, 就会返回-1.
这样的写法在某些情况下会让好点也成为fence的一部分, 从而无法搜出一个好点的4-连通块. (这一点还会详谈)

比较好的写法:
vis数组+全局变量

一个好点的连通块合法的条件:

1. 不超出矩形框
2. 至少能遇到一个当前fence上的坏点

我们用两个全局的bool值 (flag) 来表示这两个条件是否成立, 再用一个全局变量记录当前连通块的大小.

Implementation

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

const int N=205;


int x[N], y[N];
int vis[N];

// vector<int> st;

int r, c, n;

int x1, x2, Y1, y2;
int id;

void dfs(int i){
    // st.push_back(i);
    vis[i]=id;
    x1=min(x1, x[i]);
    x2=max(x2, x[i]);
    Y1=min(Y1, y[i]);
    y2=max(y2, y[i]);

    for(int dx=-1; dx<=1; dx++)
        for(int dy=-1; dy<=1; dy++){
            int nx=x[i]+dx, ny=y[i]+dy;
            for(int j=0; j<n; j++){
                if(!vis[j] && x[j]==nx && y[j]==ny){
                    dfs(j);
                    break;  // ?
                }
            }
        }
}

int dx[]{-1, 1, 0, 0}, dy[]{0, 0, 1, -1};


bool used[205][205];
bool f1, f2;
int cnt;

void dfs(int _x, int _y){
	// on border
	if(_x==0 || _x==r+1 || _y==0 || _y==c+1){
	    return;
	}
	// out of range
	if(_x<x1 || _x > x2 || _y < Y1 || _y > y2){
	    f1=false;
	    return;
	}
	// bad nut
    for(int i=0; i<n; i++){
        if(_x==x[i] && _y == y[i]){
            if(vis[i]==id)
            	f2=true;
            return;
        }
    }

    // good nut
    if(used[_x-x1][_y-Y1]){
        return;
    }
    // cout<<_x<<' '<<_y<<endl;
    used[_x-x1][_y-Y1]=true;
    ++cnt;

    for(int i=0; i<4; i++){
        int nx=_x+dx[i], ny=_y+dy[i];
        dfs(nx, ny);
    }
}

vector<long long> res;
long long tot;

void clac(){
    for(int i=x1; i<=x2; i++)
        for(int j=Y1; j<=y2; j++){
            used[i-x1][j-Y1]=false;
        }

    for(int i=x1; i<=x2; i++)
        for(int j=Y1; j<=y2; j++){
        	f1=true, f2=false;
        	cnt=0;
            dfs(i, j);
            // cout<<cnt<<endl;
            // if(f1) puts("f1");
            // if(f2) puts("f2");
            if(f1 && f2 && cnt>0){
            	tot-=cnt;
            	res.push_back(cnt);
            }
        }
}



void solve(int n){
    res.clear();
    for(int i=0; i<n; i++){
        vis[i]=0;
    }

    tot=(long long)r*c-n;
    id=0;

    for(int i=0; i<n; i++){
        if(!vis[i]){
            x1=Y1=INT_MAX;
            x2=y2=INT_MIN;
            ++id;
            dfs(i);
            clac();
        }
    }

    if(tot>0) res.push_back(tot);

    sort(res.begin(), res.end());
    printf("%lu
", res.size());

    for(size_t i=0; i<res.size(); i++){
        if(i) putchar(' ');
        printf("%lld", res[i]);
    }

    puts("");
}

int main(){
    int T, cas=0;
    for(cin>>T; T--; ){
        printf("Case #%d:
", ++cas);

        cin>>r>>c>>n;

        for(int i=0; i<n; i++){
            scanf("%d%d", x+i, y+i);
        }
        solve(n);
    }
    return 0;
}

另外一个更隐蔽的坑:
DFS 的三个边界情况 (点阵边界, 超出矩形框, 坏点) 的顺序.