Leetcode刷题详解—— 图像渲染

1. 题目链接：733. 图像渲染

2. 题目描述：

有一幅以 m x n 的二维整数数组表示的图画 image ，其中 image[i][j] 表示该图画的像素值大小。

你也被给予三个整数 sr , sc 和 newColor 。你应该从像素 image[sr][sc] 开始对图像进行 上色填充 。

为了完成 上色工作 ，从初始像素开始，记录初始坐标的 上下左右四个方向上 像素值与初始坐标相同的相连像素点，接着再记录这四个方向上符合条件的像素点与他们对应 四个方向上 像素值与初始坐标相同的相连像素点，……，重复该过程。将所有有记录的像素点的颜色值改为 newColor 。

最后返回 经过上色渲染后的图像 。

示例 1:

输入: image = [[1,1,1],[1,1,0],[1,0,1]]，sr = 1, sc = 1, newColor = 2
输出: [[2,2,2],[2,2,0],[2,0,1]]
解析: 在图像的正中间，(坐标(sr,sc)=(1,1)),在路径上所有符合条件的像素点的颜色都被更改成2。
注意，右下角的像素没有更改为2，因为它不是在上下左右四个方向上与初始点相连的像素点。

示例 2:

输入: image = [[0,0,0],[0,0,0]], sr = 0, sc = 0, newColor = 2
输出: [[2,2,2],[2,2,2]]

提示:

• m == image.length
• n == image[i].length
• 1 <= m, n <= 50
• 0 <= image[i][j], newColor < 216
• 0 <= sr < m
• 0 <= sc < n

算法思路：

可以利用深度优先遍历或者宽度优先遍历，遍历到与该点相连的所有像素相同的点，然后将其修改成指定的像素即可

1. 首先，检查起始像素的颜色是否已经是目标颜色。如果是，则直接返回原图像，因为不需要进行填充操作。
2. 然后，获取图像的行数和列数，并将起始像素的颜色记录到变量prev中。
3. 接下来，调用深度优先搜索（DFS）算法来填充相邻的相同颜色的像素。DFS算法使用递归的方式实现，从起始像素开始，依次访问其四个相邻像素。如果相邻像素在图像范围内且颜色与当前像素相同，则继续递归地对相邻像素进行填充。
4. 最后，返回填充后的图像。

C++算法代码：

class Solution {
    int dx[4] = {0, 0, 1, -1}; // 定义四个方向的横坐标偏移量
    int dy[4] = {1, -1, 0, 0}; // 定义四个方向的纵坐标偏移量
    int m, n; // 图像的行数和列数
    int prev; // 记录当前像素的颜色

public:
    vector<vector<int>> floodFill(vector<vector<int>>& image, int sr, int sc, int color) {
        if (image[sr][sc] == color) return image; // 如果当前像素已经是目标颜色，直接返回原图像
        m = image.size(), n = image[0].size(); // 获取图像的行数和列数
        prev = image[sr][sc]; // 记录当前像素的颜色
        dfs(image, sr, sc, color); // 从当前像素开始进行深度优先搜索
        return image; // 返回填充后的图像
    }

    void dfs(vector<vector<int>>& image, int i, int j, int color) {
        image[i][j] = color; // 将当前像素的颜色设置为目标颜色
        for (int k = 0; k < 4; k++) { // 遍历当前像素的四个相邻像素
            int x = i + dx[k], y = j + dy[k]; // 计算相邻像素的坐标
            if (x >= 0 && x < m && y >= 0 && y < n && image[x][y] == prev) { // 如果相邻像素在图像范围内且颜色与当前像素相同
                dfs(image, x, y, color); // 递归地对相邻像素进行填充
            }
        }
    }
};