CCF CSP 201512-3.画图

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问题描述

　　用 ASCII 字符来画图是一件有趣的事情，并形成了一门被称为 ASCII Art 的艺术。例如，下图是用 ASCII 字符画出来的 CSPRO 字样。

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..____.____..____..____...___..
./.___/.___||.._.\|.._.\./._.\.
|.|...\___.\|.|_).|.|_).|.|.|.|
|.|___.___).|..__/|.._.<|.|_|.|
.\____|____/|_|...|_|.\_\\___/.

​ 本题要求编程实现一个用 ASCII 字符来画图的程序，支持以下两种操作：
　　Ÿ 画线：给出两个端点的坐标，画一条连接这两个端点的线段。简便起见题目保证要画的每条线段都是水平或者竖直的。水平线段用字符 - 来画，竖直线段用字符 | 来画。如果一条水平线段和一条竖直线段在某个位置相交，则相交位置用字符 + 代替。
　　Ÿ 填充：给出填充的起始位置坐标和需要填充的字符，从起始位置开始，用该字符填充相邻位置，直到遇到画布边缘或已经画好的线段。注意这里的相邻位置只需要考虑上下左右 4 个方向，如下图所示，字符 @ 只和 4 个字符 * 相邻。

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.*.
*@*
.*.

输入格式

　　第1行有三个整数m, n和q。m和n分别表示画布的宽度和高度，以字符为单位。q表示画图操作的个数。
　　第2行至第q + 1行，每行是以下两种形式之一：
　　Ÿ 0 x1 y1 x2 y2：表示画线段的操作，(x1, y1)和(x2, y2)分别是线段的两端，满足要么x1 = x2 且y1 ≠ y2，要么 y1 = y2 且 x1 ≠ x2。
　　Ÿ 1 x y c：表示填充操作，(x, y)是起始位置，保证不会落在任何已有的线段上；c 为填充字符，是大小写字母。
　　画布的左下角是坐标为 (0, 0) 的位置，向右为x坐标增大的方向，向上为y坐标增大的方向。这q个操作按照数据给出的顺序依次执行。画布最初时所有位置都是字符 .（小数点）。

输出格式

　　输出有n行，每行m个字符，表示依次执行这q个操作后得到的画图结果。

样例输入

4 2 3
1 0 0 B
0 1 0 2 0
1 0 0 A

样例输出

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2
AAAA
A--A

样例输入

16 13 9
0 3 1 12 1
0 12 1 12 3
0 12 3 6 3
0 6 3 6 9
0 6 9 12 9
0 12 9 12 11
0 12 11 3 11
0 3 11 3 1
1 4 2 C

样例输出

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................
...+--------+...
...|CCCCCCCC|...
...|CC+-----+...
...|CC|.........
...|CC|.........
...|CC|.........
...|CC|.........
...|CC|.........
...|CC+-----+...
...|CCCCCCCC|...
...+--------+...
................

评测用例规模与约定

　　所有的评测用例满足：2 ≤ m, n ≤ 100，0 ≤ q ≤ 100，0 ≤ x < m（x表示输入数据中所有位置的x坐标），0 ≤ y< n（y表示输入数据中所有位置的y坐标）。

分析：

定义一个nxm的二维char型数组graph，存储宽度为m、高度为n的画布。

题目告诉我们，“画布的左下角是坐标为 (0, 0) 的位置，向右为x坐标增大的方向，向上为y坐标增大的方向”。

然而，graph的第0行第0列在左上角，因此需要对给定的画布坐标进行转换。graph的第i行第j列与画布中的点(x,y)的转换关系如下：

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i = n - 1 - y;
j = x;

1.若当前操作为画线段 ——0 x1 y1 x2 y2：

(1)当x1 = x2时，表示画一条从(x1,y1)到(x2,y2)的垂直线，用字符|来画。当遇到字符-或者+时，对应位置的字符变为+；否则，变为字符|。

(2)当y1 = y2时，表示画一条从(x1,y1)到(x2,y2)的水平线，用字符-来画。当遇到字符|或者+时，对应位置的字符变为+；否则，变为字符-。

2.若当前操作为填充——1 x y c：

从起始位置(x,y)开始，用字符c填充上下左右 4 个方向的相邻位置，直到遇到画布边缘，或者已经画好的线段，或者该位置已经用字符c填充过了。

填充操作可以采用递归，或者队列来实现。

注意到样例2中0 12 3 6 3，y1 = y2 = 3，而x1 > x2。因此，在画线时，需要比较两个坐标的大小，而不能认为x1 < x2或者y1 < y2一定成立。

  • C++版
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#include <cstdio>
#include <algorithm>
using namespace std;

const int MAX = 100;
char picture[MAX][MAX];
int m, n, q;

// 从起始位置(x,y)开始，用字符c填充相邻位置
void dfs(int x, int y, int c) {
	int i = n - 1 - y, j = x;
	//如果遇到画布边缘，或者已经画好的线段，或者该位置已经填充过了
	if (x < 0 || x >= m || y < 0 || y >= n 
        || picture[i][j] == '-' || picture[i][j] == '|' || picture[i][j] == '+'
		|| picture[i][j] == c) {
		return;
	}
	picture[i][j] = c;
	// 填充相邻位置，上下左右
	dfs(x, y + 1, c);
	dfs(x, y - 1, c);
	dfs(x - 1, y, c);
	dfs(x + 1, y, c);
}

int main() {
	scanf("%d %d %d", &m, &n, &q);

	fill(picture[0], picture[0] + MAX * MAX, '.');

	int status, x, y;
	while (q--) {
		scanf("%d", &status);
		// 填充
		if (status == 1) {
			char c;
			scanf("%d %d %c", &x, &y, &c);
			dfs(x, y, c);
			continue;
		}

		// 画线段
		int x2, y2, i, j;
		scanf("%d %d %d %d", &x, &y, &x2, &y2);
		// 竖直线段
		if (x == x2) {
			if (y > y2) {
				swap(y, y2);
			}
			for (; y <= y2; y++) {
				i = n - 1 - y;
				j = x;
				if (picture[i][j] == '-' || picture[i][j] == '+') {
					picture[i][j] = '+';
				} else {
					picture[i][j] = '|';
				}
			}
		} else {
			// 水平线段
			if (x > x2) {
				swap(x, x2);
			}
			for (; x <= x2; x++) {
				i = n - 1 - y;
				j = x;
				if (picture[i][j] == '|' || picture[i][j] == '+') {
					picture[i][j] = '+';
				} else {
					picture[i][j] = '-';
				}
			}
		}
	}
    
	for (int i = 0; i < n; i++) {
		for (int j = 0; j < m; j++) {
			printf("%c", picture[i][j]);
		}
		printf("\n");
	}
	return 0;
}
  • Java版

使用递归实现填充操作时，系统报运行错误，得分为90分，可能是出现了栈溢出。

故下面的代码，采用队列实现填充操作。

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import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.Scanner;

public class Main {
	public static void main(String[] args) {
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		int m = scan.nextInt();
		int n = scan.nextInt();
		int q = scan.nextInt();
		char[][] graph = new char[n][m];

		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				graph[i][j] = '.';
			}
		}

		for (int k = 0; k < q; k++) {
			int status = scan.nextInt();
			// 填充
			if (status == 1) {
				int x = scan.nextInt();
				int y = scan.nextInt();
				char c = scan.next().charAt(0);
				//dfs(graph, x, y, c, m, n);
				Queue<Point> qu = new LinkedList<>();
				qu.add(new Point(x,y));
				while(!qu.isEmpty()) {
					Point p = qu.poll();
					x = p.x;
					y = p.y;
					int i = n - 1 - y, j = x;
					// 如果遇到画布边缘，或者已经画好的线段，或者该位置已经填充过了
					if (x < 0 || x >= m || y < 0 || y >= n 
						|| graph[i][j] == '-' || graph[i][j] == '|' || graph[i][j] == '+'
						|| graph[i][j] == c) {
						continue;
					}
					graph[i][j] = c;
					qu.add(new Point(p.x,y+1));
					qu.add(new Point(x,y-1));
					qu.add(new Point(x-1,y));
					qu.add(new Point(x+1,y));
				}
				continue;
			}
			// 画线段
			int x1 = scan.nextInt();
			int y1 = scan.nextInt();
			int x2 = scan.nextInt();
			int y2 = scan.nextInt();
			int i, j, temp;
			// 竖直线段
			if (x1 == x2) {
				if (y1 > y2) {
					temp = y1;
					y1 = y2;
					y2 = temp;
				}
				for (; y1 <= y2; y1++) {
					i = n - 1 - y1;
					j = x1;
					if (graph[i][j] == '-' || graph[i][j] == '+') {
						graph[i][j] = '+';
					} else {
						graph[i][j] = '|';
					}
				}
			} else {
				// 水平线段
				if (x1 > x2) {
					temp = x1;
					x1 = x2;
					x2 = temp;
				}
				for (; x1 <= x2; x1++) {
					i = n - 1 - y1;
					j = x1;
					if (graph[i][j] == '|' || graph[i][j] == '+') {
						graph[i][j] = '+';
					} else {
						graph[i][j] = '-';
					}
				}
			}
		}

		scan.close();

		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i < n; i++) {
			for (int j = 0; j < m; j++) {
				sb.append(graph[i][j]);
			}
			sb.append('\n');
		}
		System.out.println(sb.toString());
	}

	// 使用递归，得分90，显示运行错误，可能是递归层数过深，导致栈溢出
	/*public static void dfs(char[][] graph, int x, int y, char c, int m, int n) {
		int i = n - 1 - y, j = x;
		// 如果遇到画布边缘，或者已经画好的线段，或者该位置已经填充过了
		if (x < 0 || x >= m || y < 0 || y >= n || graph[i][j] == '-' || graph[i][j] == '|' || graph[i][j] == '+'
				|| graph[i][j] == c) {
			return;
		}
		graph[i][j] = c;
		// 填充相邻位置，上下左右
		dfs(graph, x, y + 1, c, m, n);
		dfs(graph, x, y - 1, c, m, n);
		dfs(graph, x - 1, y, c, m, n);
		dfs(graph, x + 1, y, c, m, n);

	}*/
}
class Point {
	int x,y;

	public Point(int x, int y) {
		super();
		this.x = x;
		this.y = y;
	}
}

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