给定0-1矩阵求连通域_xunan003的博客-CSDN博客_连通域
求0-1矩阵连通域这篇文章方法讲的算是比较详细，但是程序由于我没学过C++，再加上编程经验很少，这篇博文给出的程序一致没怎么看懂，啃了两天终于有点眉目了，在此做一个总结，也跟小白们分享一下，希望也能对你们有帮助。
求连通域的方法分为三步
第一步：（打开冰箱）对一个二维矩阵，先求出每一行白色团的起始和终止坐标（列），并给每个团标记序列
第二步：合并密接团的标签，鉴别密接的方式是通过轨迹（列）重叠的方式，轨迹重叠，标签归化，若某团与两类不同的团发生密接，代表这两类团等价（初筛阶段以2个为标准），需要统一隔离。
第三步：对等价团进行汇总筛选，凡有交叠的统一归为一类，以此分为不同的感染群类。
给出了三段程序，分别对应上述的三个步骤。
void fillRunVectors(const Mat& bwImage, int& NumberOfRuns, vector<int>& stRun, vector<int>& enRun, vector<int>& rowRun)
void firstPass(vector<int>& stRun, vector<int>& enRun, vector<int>& rowRun, int NumberOfRuns,
vector<int>& runLabels, vector<pair<int, int>>& equivalences, int offset)
void replaceSameLabel(vector<int>& runLabels, vector<pair<int, int>>&
equivalence)阅读程序的步骤
第一段程序
一、理解程序目的和实现方式
拿到每一段程序一定要完全搞清楚程序做了什么事情，是怎么实现的，如果没有详细说明怎么实现的，就需要猜测验证，否则程序会读的很痛苦，就像一篇不认识单词也不知所云的阅读理解。
第一段程序完成每一行白色团的起始和终止坐标，并给每个团标记序列。
1、如何标记坐标
第i行的第j1个点为白色团的起始坐标j2个点为终止坐标，就需要将j1压入start队列中，j2压入end队列中，并对应处其属于第i行。
2、如何分辨起始和终止坐标
起始点（1、第一列为白色像素；2、此列为白色像素，同时左列为黑色像素）
终止点（1、此列为白色色像素，右列为黑色像素；2、最后一列为白色像素）
二、理解程序中由大到小的结构对应完成的功能（结构自大到小）
主体有两个for循环，每个for循环是在循环什么？
i循环行，j循环列，找到起始和终止点的坐标
条件语句是做什么判断（看小括号的内容）？选择后实现什么功能（看大括号最后的结论）？
判断是否为白像素，分别压入了坐标值
三、根据变量的行为，对应目标功能就可以猜测出每个变量的指代和含义
NumberofRuns代表白团的数目，rowrun对应每个白团所属的行数
strun代表每个白团的起始坐标，enrun代表每个白团的终止坐标
四、最后综合复盘程序
void fillRunVectors(const Mat& bwImage, int& NumberOfRuns, vector<int>& stRun, vector<int>& enRun, vector<int>& rowRun)
{
for (int i = 0; i < bwImage.rows; i++)
{
const uchar* rowData = bwImage.ptr<uchar>(i);
if (rowData[0] == 255)
{
NumberOfRuns++;
stRun.push_back(0);
rowRun.push_back(i);
}
for (int j = 1; j < bwImage.cols; j++)
{
if (rowData[j - 1] == 0 && rowData[j] == 255)
{
NumberOfRuns++;
stRun.push_back(j);
rowRun.push_back(i);
}
else if (rowData[j - 1] == 255 && rowData[j] == 0)
{
enRun.push_back(j - 1);
}
}
if (rowData[bwImage.cols - 1])
{
enRun.push_back(bwImage.cols - 1);
}
}
}第二段程序
依旧是按照上面的四个步骤
一、firstPass函数完成团的标记与等价对列表的生成
a、第一行的团，分别给出标号；
b1、对于除了第一行外的所有行里的团，如果它与前一行中的所有团都没有重合区域，则给它一个新的标号；
b2、如果它仅与上一行中一个团有重合区域，则将上一行的那个团的标号赋给它；
b3、上一行的2个以上的团有重叠区域，则给当前团赋一个相连团的最小标号，并将上一行的这几个团的标记分别写入等价对，说明它们属于一类（等价对是两个团之间的）
1、如何判定相邻行的两个团有重合？
根据两个团的起始和终点列标重合情况进行判断，curstart>preend&curend<prestart
二、依旧存在两个嵌套的for循环
for循环实现遍历的功能，根据循环的上限可以提示循环的对象
这一段功能需要遍历所有的团，读取每个团的起始和终止坐标
需要遍历上一行所有的团，读取上一行每个团的起始和终止坐标
将二者信息比对进行重叠判断
第一个条件句实现递归内容的更新替换（上一行内容更新）
第二个条件句实现重复判定，并对团进行标号，生成等价对
三、大胆猜测小心求证每个变量的含义
strun代表团的起始坐标，enrun代表终止坐标，rowrun代表团对应的行数，currowidx代表当前判断行的行数，runlabels代表团的标记，equivalence存储等价对
void firstPass(vector<int>& stRun, vector<int>& enRun, vector<int>& rowRun, int NumberOfRuns,
vector<int>& runLabels, vector<pair<int, int>>& equivalences, int offset)
{
runLabels.assign(NumberOfRuns, 0);
int idxLabel = 1;
int curRowIdx = 0;
int firstRunOnCur = 0;
int firstRunOnPre = 0;
int lastRunOnPre = -1;
for (int i = 0; i < NumberOfRuns; i++)
{
if (rowRun[i] != curRowIdx)
{
curRowIdx = rowRun[i];
firstRunOnPre = firstRunOnCur;
lastRunOnPre = i - 1;
firstRunOnCur = i;
}
for (int j = firstRunOnPre; j <= lastRunOnPre; j++)
{
if (stRun[i] <= enRun[j] + offset && enRun[i] >= stRun[j] - offset && rowRun[i] == rowRun[j] + 1)
{
if (runLabels[i] == 0) // 没有被标号过
runLabels[i] = runLabels[j];
else if (runLabels[i] != runLabels[j])// 已经被标号
equivalences.push_back(make_pair(runLabels[i], runLabels[j])); // 保存等价对
}
}
if (runLabels[i] == 0) // 没有与前一列的任何run重合
{
runLabels[i] = idxLabel++;
}
}
}第三段程序
一、对等价对的处理，需要将它转化为若干个等价序列
比如有如下等价对：
(1,2),(1,6),(3,7),(9-3),(8,1),(8,10),(11,5),(11,8),(11,12),(11,13),(11,14),(15,11)
我们需要得到最终序列是：
1-2-5-6-8-10-11-12-13-14-15
3-7-9
4
采用方法是图像深入优先遍历的原理，进行等价序列的查找。
不要着急读程序，先把方法对应的原理吃透，否则读程序会读得很痛苦，看似已经开始了，其实磕磕绊绊地读不下去，理解不了，也不要一个字一个字的读程序（就像英语阅读理解一样），要按照结构和功能读程序。
图像深入优先遍历原理
找到所有团V对应等价（有链接关系）的团W，以及V的相对于W的下一个邻接点。
参考文献：
图的遍历：深度优先遍历(DFS)_Uncertainty!!的博客-CSDN博客_深度优先遍历
二、根据深入优先遍历原理，寻找连通域的过程就需要进行这样几个嵌套的遍历过程。
首先需要遍历所有团（矩阵列自上到下）；需要遍历与某个团等价的团（矩阵行自左到右）；还需要遍历与这个等价团邻接的等价团（矩阵列自上到下）
分别对应i<maxlabel(团的序号)，j<tempList(暂时的等价序列)，k<eqTab[].size()=maxLabel
三、猜测每个变量的含义
maxLabel代表图数，eqTab代表等价对矩阵，vecPairIt代表循环器，作用是遍历整个eqTab
labelFlag代表团所属与的类，tempList代表暂时一类的等价序列，equaList代表最终的等价序列
void replaceSameLabel(vector<int>& runLabels, vector<pair<int, int>>&
equivalence)
{
int maxLabel = *max_element(runLabels.begin(), runLabels.end());
vector<vector<bool>> eqTab(maxLabel, vector<bool>(maxLabel, false));
vector<pair<int, int>>::iterator vecPairIt = equivalence.begin();
while (vecPairIt != equivalence.end())
{
eqTab[vecPairIt->first - 1][vecPairIt->second - 1] = true;
eqTab[vecPairIt->second - 1][vecPairIt->first - 1] = true;
vecPairIt++;
}
vector<int> labelFlag(maxLabel, 0);
vector<vector<int>> equaList;
vector<int> tempList;
cout << maxLabel << endl;
for (int i = 1; i <= maxLabel; i++)
{
if (labelFlag[i - 1])
{
continue;
}
labelFlag[i - 1] = equaList.size() + 1;
tempList.push_back(i);
for (vector<int>::size_type j = 0; j < tempList.size(); j++)
{
for (vector<bool>::size_type k = 0; k != eqTab[tempList[j] - 1].size(); k++)
{
if (eqTab[tempList[j] - 1][k] && !labelFlag[k])
{
tempList.push_back(k + 1);
labelFlag[k] = equaList.size() + 1;
}
}
}
equaList.push_back(tempList);
tempList.clear();
}
cout << equaList.size() << endl;
for (vector<int>::size_type i = 0; i != runLabels.size(); i++)
{
runLabels[i] = labelFlag[runLabels[i] - 1];
}
}PS：程序理解的一些小问题记录
1、if(a);如果a为真就继续，这里的真包括非0数字和字符。
2、vector<bool>(maxLabel, false) std :: vector <bool> a(b,false); 在C#中-789找 (789zhao.com)
3、iterator vecPairIt C++迭代器iterator详解_C 语言_脚本之家 (jb51.net)
4、vecPairIt-> (1条消息) C中的->透析_范红康的博客-CSDN博客
5、eqTab[vecPairIt->first - 1][vecPairIt->second - 1](1条消息) c++ 里面的map容器的迭代器 first second_imik的博客-CSDN博客_map的first和second
6、 vector<vector<bool>> 用vector实现二维向量 - 百度文库 (baidu.com)
7、"&&"、"||"和"!"。a && b，一假必假，结合性从左至右。||是逻辑或运算符，a || b，一真必真，结合性从左至右，&&！是要&&左边成立且右边不成立才成立；
结束，为什么感觉这么小的程序就好难，5555，开始怀疑适不适合干图像算法，加油呀小猴！
最后感谢在解决问题过程中各位大佬的帮助，如果我的回答帮助到你，还麻烦给我点赞加油呀~~