连接的组件不适用于大矩阵大小答案

【问题标题】：connected components not working for large matrix size连接的组件不适用于大矩阵大小
【发布时间】：2014-03-30 07:17:20
【问题描述】：

我有这段代码用于在二进制图像中查找所有连接的组件，以及该组件中的像素总数。

int isSafe(unsigned char *M, int row, int col, bool visited[][COL])
{
    return (row >= 0) && (row < ROW) && (col >= 0) && (col < COL) &&     
       (M[row*ROW + col] && !visited[row][col]); 
}

void DFS(unsigned char *M, int row, int col, bool visited[][COL])
{
    indexes.push_back(count_elements);//
    indexes.at(count_elements)= ((row+1)*ROW + col+1);
    ++count_elements;
    //add index positions to array or vector
    static int rowNbr[] = {-1, -1, -1,  0, 0,  1, 1, 1};
    static int colNbr[] = {-1,  0,  1, -1, 1, -1, 0, 1};

    visited[row][col] = true;

    for (int k = 0; k < 8; ++k)
    if (isSafe(M, row + rowNbr[k], col + colNbr[k], visited) )
    {
        DFS(M, row + rowNbr[k], col + colNbr[k], visited);
    }
}

int countComponents(unsigned char *M)
{
    bool visited[ROW][COL];
    memset(visited, 0, sizeof(visited));    

    for (int i = 0; i < ROW; ++i)
    for (int j = 0; j < COL; ++j)
        if (M[i*ROW + j] && !visited[i][j]) 
        {
            //indexes.clear();
            count_elements=0;
            DFS(M, i, j, visited);
            elements[count] = count_elements;
            ++count;                
        }

    /*for (int i = 1; i < ROW; ++i)
    {
    if(elements[0]<elements[i])
        elements[0] = elements[i];      
    }*/
    //printf("%d ", elements[0]);
    return count;
}

M 是尺寸为 512x512 的图像。 elements[] 存储每个连接组件中的像素总数，索引向量存储连接像素的索引。如果任何连接组件中的像素总数小于 3200（大约），则上述代码工作正常。但是，如果此值大于 3200，则此代码不起作用。请帮帮我。

【问题讨论】：

M[row*ROW + col] - 这件事就在这里：如果我做对了，该函数应该检查行/列像素是否在 M 矩阵内。如果你传递矩阵外一个点的函数坐标，它会给你一个访问冲突。
@tsuki 这个检查是isSafe 应该做的。
@Gaurav 请发布您的complete 代码。看来您正在使用上面未显示定义的全局变量，特别是indexes、elements、count_elements、count。
@Gaurav 这可能是堆栈溢出问题。组件大小为 3200 意味着递归深度为 3200。如果是这种情况，则 DFS 递归在这里不合适。我会在disjoint set 上推荐联合查找算法。它不是递归的；你只遍历矩阵一次。而且效率更高。
@Gaurav 另外，这里不需要 8 连接。 4-连通性就足够了。如果您实现联合查找，您只需通过矩阵一次，并且在每个位置您只考虑两个邻居，一个在上面，一个在左边。无论如何，下面和右边的内容将在以后检查。

标签： c++ image-processing

【解决方案1】：

您的堆栈大小已用完。使用 Visual Studio 的默认值，即使是唯一参数是 int 的函数也只能递归 4711 时间（调试模式，我的电脑）。您正在传递更多参数，并且您将大量数据放在堆栈上（布尔访问 [ROW][COL] - 也许更多在您未发布的代码中）。因此，在对 DFS 进行数千次递归调用后，您会出现堆栈溢出（尽管实际崩溃可能出现在 new() 中）。一些替代解决方案：

通过命令行或链接器选项更改堆栈大小。这是非常不推荐的
将向量用作堆栈（直接或使用 std::stack 适配器）而不是递归。这意味着，DPS 不需要递归，只需保留一个未开发点的向量，取最后一个，找到所有未访问的邻居，将它们放置在后面等。
使用更好的连通分量算法

【讨论】：