[Offer收割]编程练习赛11 题目3 : 岛屿3

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描述

H国正在进行一项持续N周的填海造岛工程。整片工程海域可以被看作是1000x1000的网格。

每周都有一块1x1的单位方格海域被填成陆地。如果我们将连成一片的陆地（一块单位方格与它上下左右4个单位方格是相连的）视为岛屿，H国想监测每周末整片海域中一共存在有多少个岛屿，以及这些岛屿的总面积和总周长各是多少。

假设工程持续三周，第一周被填的海域坐标是(0, 0)，那么第一周结束后有1座岛屿、总面积是1、总周长是4:

#..
...
...

第二周被填的海域坐标是(1, 1)，那么第二周结束后有2座岛屿、总面积是2、总周长是8:

#..
.#.
...

第三周被填的海域坐标是(1, 0)，那么第三周结束后有1座岛屿、总面积是3、总周长是8:

#..
##.
...

你能完成这项任务么？

输入

第一行包含一个整数N，表示工程持续的周数。(1 <= N <= 100000)  

以下N行每行包含两个整数x和y，表示当周被填的海域坐标。(0 <= x, y < 1000)

输出

输出N行，每行包含3个整数，依次是当周末岛屿的数量、总面积和总周长。

样例输入

3  
0 0   
1 1   
1 0

样例输出

1 1 4  
2 2 8  
1 3 8 

思路

并查集。岛屿个数为并查集集合个数a，面积为陆地方格个数b，周长为方格总周长减去重叠长度 4 * b - 2 * 重叠边数。

代码

import java.util.Scanner;

public class Main {

    static class UF {
        int count;
        int[] parent;

        public UF(int n) {
            parent = new int[n];
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                parent[i] = i;
            }
        }

        public int find(int id) {
            while (parent[id] != id) {
                parent[id] = parent[parent[id]];
                id = parent[id];
            }
            return id;
        }

        public void union(int pid, int qid) {
            int proot = find(pid);
            int qroot = find(qid);
            if (proot != qroot) {
                count--;
                parent[proot] = qroot;
            }
        }
    }

    private static int L = 1000;

    private static int[][] dir = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}};

    private static boolean reachable(int x, int y) {
        return x >= 0 && y >= 0 && x < L && y < L;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] m = new int[L][L];
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        int n = sc.nextInt();
        UF uf = new UF(L * L);
        int area = 0;
        int edges = 0;
        while (n-- > 0) {
            int x = sc.nextInt();
            int y = sc.nextInt();
            if (m[x][y] == 1) {
                continue;
            }

            m[x][y] = 1;
            uf.count++;
            area++;

            int id = x * L + y;
            for (int[] d : dir) {
                int nx = x + d[0];
                int ny = y + d[1];
                if (reachable(nx, ny) && m[nx][ny] == 1) {
                    edges++;
                    uf.union(id, nx * L + ny);
                }
            }

            System.out.println(String.format("%d %d %d", uf.count, area, 4 * area - 2 * edges));
        }
    }
}