【题解】PAT.团体程序设计天梯赛.L3-004.肿瘤诊断

题目来源：https://www.patest.cn/contests/gplt/L3-004

描述
输入第一行给出4个正整数：M、N、L、T，其中M和N是每张切片的尺寸（即每张切片是一个M×N的像素矩阵。最大分辨率是1286×128）；L（<=60）是切片的张数；T是一个整数阈值（若疑似肿瘤的连通体体积小于T，则该小块忽略不计）。

最后给出L张切片。每张用一个由0和1组成的M×N的矩阵表示，其中1表示疑似肿瘤的像素，0表示正常像素。由于切片厚度可以认为是一个常数，于是我们只要数连通体中1的个数就可以得到体积了。麻烦的是，可能存在多个肿瘤，这时我们只统计那些体积不小于T的。两个像素被认为是“连通的”，如果它们有一个共同的切面，如下图所示，所有6个红色的像素都与蓝色的像素连通。

在一行中输出肿瘤的总体积

输入
3 4 5 2
1 1 1 1
1 1 1 1
1 1 1 1
0 0 1 1
0 0 1 1
0 0 1 1
1 0 1 1
0 1 0 0
0 0 0 0
1 0 1 1
0 0 0 0
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 0 1
1 0 0 0
输出
26

思路与实现
对于每一个像素，进行以下步骤：
——如果为肿瘤像素则：
————如果这个像素相邻的6个像素中有“确定肿瘤像素”则：
——————将这个像素标记为“确定肿瘤像素”，并将结果体积增1
————否则
——————以这个像素为起点进行BFS，搜索过程：
————————每次将这个元素相邻的肿瘤像素位置加入队列尾，并将该位置清空
————————检查如果队列长度达到给出阈值T
——————————结束搜索，并将之前清空的肿瘤像素恢复为肿瘤像素
——————————并将BFS起点的像素标记为“确定肿瘤像素”，并将结果体积增1
————————若BFS结束时仍未达到给出阈值T，直接返回

#include <stdio.h>
#define M 1286*128*60
char s[61][1287][129];
int m, n, l, t,res;
int x[] = { 0,0,-1,1,0,0 }, y[] = { 0,0,0,0,-1,1 }, z[] = { -1,1,0,0,0,0 };
#define OK(a,b,c) (a>=0&&a<l&&b>=0&&b<m&&c>=0&&c<n)
struct {
    int a,b,c;
} q[M];
int ll, rr;

int ck(int a, int b, int c) {
/*检查这个像素周围是否有“确定肿瘤像素”*/
    for (int i = 0; i < 6; i++) {
        int aa = a + z[i], bb = b + y[i], cc = c + x[i];
        if (OK(aa, bb, cc) && s[aa][bb][cc] == -1)
            return 1;
    }
    return 0;
}

void bfs(int a, int b, int c) {
    s[a][b][c] = 0;
    q[0].a = a, q[0].b = b, q[0].c = c;
    ll = 0, rr = 1;
    for (;rr<t && ll<rr;ll++) {
        a = q[ll].a, b = q[ll].b, c = q[ll].c;
        for (int i = 0; i < 6; i++) {
            int aa = a + z[i], bb = b + y[i], cc = c + x[i];
            if (OK(aa, bb, cc) && s[aa][bb][cc]) {
                q[rr].a = aa, q[rr].b = bb, q[rr].c = cc;
                s[aa][bb][cc] = 0;
                rr++;
            }
        }
    }
    if (rr >= t) {
    /*达到阈值T，将之前置零的像素恢复，并标记“确定肿瘤像素”*/
        for (int i = 0; i < rr; i++)
            s[q[i].a][q[i].b][q[i].c] = 1;
        s[q[0].a][q[0].b][q[0].c] = -1;
        res++;
    }       
}

int main(void){
    char *p;
    scanf("%d%d%d%d", &m, &n, &l, &t);
    int tmp;
    for (int i = 0; i < l; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
            for (int k = 0; k < n; k++)
                scanf("%d", &tmp), s[i][j][k] = tmp;
    res = 0;
    for (int i = 0; i < l; i++)
        for (int j = 0; j < m; j++)
            for (int k = 0; k < n; k++) {
                if (s[i][j][k]) {
                    if (ck(i, j, k)) {
                        s[i][j][k] = -1;
                        res++;
                    }
                    else bfs(i, j, k);
                }
            }
    printf("%d\n", res);
    return 0;
}