二维数组矩阵闭环数字的替换问题

如下，存在矩阵形如：

0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0

0 1 0 1 1 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0

0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0

0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0

0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0

0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0

0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

其中1将0包围成一个闭合的环，要求将改环中的0替换成2。

解决思路如图：

最终代码：

package date0510.pm.数组闭环替换;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class ResplaceNum {
private static final int ARRAY[][] = {
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 9, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},
{0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0},
{0, 1, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
{0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
};
private static int biNum;

public static void main(String[] args) {
StringBuffer nc = new StringBuffer();
int[][] nums = ARRAY.clone();//比较复杂的逻辑，防止数据出错不能挽回

System.out.println("矩阵初始：\n");
//初始矩阵打印
printlnArrays(nums);

for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int[] hang = nums[i];

for (int j = 0; j < hang.length; j++) {
int ge = hang[j];
boolean topFlag = false;
boolean buttomFlag = false;
boolean leftFlag = false;
boolean rightFlag = false;

if (ge == 0) {
//判断上下方
for (int k = 0; k < nums.length; k++) {
if(nums[k][j] == 1 ){
if (k < i ) {
topFlag = true;
}else if (k > i) {
buttomFlag = true;
}
}
}
//判断前后方
for (int l = 0;  l < hang.length; l++) {
if (nums[i][l] == 1) {
if (l<j) {
leftFlag = true;
}else if (l>j) {
rightFlag = true;
}
}
}

if (leftFlag && rightFlag && topFlag && buttomFlag) {
hang[j] = 2;

}

}

}

}

/*
* 第一次筛选完毕，输出数组
*/
System.out.println("第一次筛选结果：\n");
printlnArrays(nums);

/*
* 开始第二次筛选
*/

boolean beihighFlag = true;
boolean frontFlag = true;
for (int j = 0; j < nums.length; j++) {
int[] hang = nums[j];
for (int k = 0; k < hang.length; k++) {
int ge = hang[k];

if (ge == 2) {
//遍历该行，右边离1最近部分存在0，说明没有闭合
for (int l = k; l < hang.length; l++) {
int ls = hang[l];
if (ls == 0) {
beihighFlag = false;
break;
}
if (ls == 1) {
break;
}
}
//遍历该行，左边离1最近部分存在0，也说明没有闭合
for (int l = k; l > 0; l--) {
int ls= hang[l];
if (ls == 0) {
frontFlag = false;
break;
}
if (ls == 1) {
break;
}

}

}

}
}

System.out.println("筛选结果：\n");
if (frontFlag == false || beihighFlag == false) {
System.out.println("可能至少存在一个环未闭合");
//此处应该遍历数组，将所有改成2的值变回来——0，因使用了数组克隆，所以偷懒了
return;
}
printlnArrays(nums);
}

private static void printlnArrays(int[][] nums){
StringBuffer sb = new StringBuffer();

for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
int[] hang = nums[i];
for (int j = 0; j < hang.length; j++) {
int ge = hang[j];
if (ge == 2) {//改动输出，将2变成，以便更醒目

sb.append("② ");
}
else {
sb.append(ge+"　");
}
}
sb.append("\n");
}
System.out.println(sb);

}
}

运行结果：





仍然存在的问题：

（1）没有判断多个圆环的情况。

（2）如果有一个圆环，但同时也有其他未闭合的环，那么久不能愉快的玩耍了。。。

也就是复杂一点的就不对头了……

增加条件继续判断或许可行。

思路是分几次筛选，第一次遍历数组，如果某个位置的值为0并且上下左右都存在一个1（循环遍历一行和一列），替换为2。第一次筛选后可能仍然不合理，无法应对未闭合的情况。第二次筛选则对为闭合的进行处理：第一筛选时确保值为2的位置前后上下被1包围，遍历数组，当值为2时，其到离他最近的1是否存在0，只要某个值为2的地方存在这种情况，圆环就一定未闭合。

问题来自：http://bbs.csdn.net/topics/391948572?page=1#post-401127140