Coursera 算法二 week2 Seam Carving
这周作业设计到的算法是有向无环图的最短路径算法,只需要按照顶点的拓扑顺序去放松顶点即可。而在这个题目中拓扑顺序就是按照行的顺序或列的顺序。
用到的数据结构为一个二维数组picture同来存储每个像素的颜色,一个二维数组energy用来存储每个像素的能量。开始我是用一个Picture类的对象来存储图像,但是在讨论区里发现用二维数组存储图像,可以占用更小的存储,且计算能量、removeseam时更快更方便。
在检验各像素能量时发现计算结果不正确,后来发现是运算符优先级的问题,((rgbLeft >> 16) & 0xFF) - ((rgbRight >> 16) & 0xFF),即‘ - ’的优先级大于‘ & ’的优先级,因此需要加括号。
在Checklist的Possible Progress Steps中发现计算seam以及removeseam时可以只写Horizontal和Vertical中的一个,然后另一个用矩阵转置的方法来完成。
第一次提交时memory没有通过,原因是把二维数组distTo和二维数组edgeTo放到了成员变量里,后来把这两个数组放到局部变量,就通过了memory测试。
import edu.princeton.cs.algs4.Picture;
public class SeamCarver {
private int[][] picture;
private double[][] energy;
private int width;
private int height;
public SeamCarver(Picture picture) // create a seam carver object based on the given picture
{
if (picture == null)
throw new IllegalArgumentException();
width = picture.width();
height = picture.height();
energy = new double[width][height];
this.picture = new int[width][height];
for (int i = 0; i < width(); i++)
{
for (int j = 0; j < height(); j++)
this.picture[i][j] = picture.getRGB(i, j);
}
for (int i = 0; i < width(); i++)
{
for (int j = 0; j < height(); j++)
energy[i][j] = computeEnergy(i, j);
}
}
private double computeEnergy(int x, int y)
{
if (x == 0 || x == width() - 1 || y == 0 || y == height() - 1)
return 1000.0;
int rgbUp = picture[x][y - 1];
int rgbDown = picture[x][y + 1];
int rgbLeft = picture[x - 1][y];
int rgbRight = picture[x + 1][y];
double rx = Math.pow(((rgbLeft >> 16) & 0xFF) - ((rgbRight >> 16) & 0xFF), 2);
double gx = Math.pow(((rgbLeft >> 8) & 0xFF) - ((rgbRight >> 8) & 0xFF), 2);
double bx = Math.pow(((rgbLeft >> 0) & 0xFF) - ((rgbRight >> 0) & 0xFF), 2);
double ry = Math.pow(((rgbUp >> 16) & 0xFF) - ((rgbDown >> 16) & 0xFF), 2);
double gy = Math.pow(((rgbUp >> 8) & 0xFF) - ((rgbDown >> 8) & 0xFF), 2);
double by = Math.pow(((rgbUp >> 0) & 0xFF) - ((rgbDown >> 0) & 0xFF), 2);
return Math.sqrt(rx + gx + bx + ry + gy + by);
}
public Picture picture() // current picture
{
Picture pic = new Picture(width, height);
for (int i = 0; i < width; i++)
for (int j = 0; j < height; j++)
pic.setRGB(i, j, picture[i][j]);
return pic;
}
public int width() // width of current picture
{
return width;
}
public int height() // height of current picture
{
return height;
}
public double energy(int x, int y) // energy of pixel at column x and row y
{
if (x < 0 || x > width - 1 || y < 0 || y > height - 1)
throw new IllegalArgumentException();
return energy[x][y];
}
private void relaxvertical(double[][] distTo, int[][] edgeTo, int x, int y)
{
if (distTo[x][y + 1] > distTo[x][y] + energy[x][y + 1])
{
distTo[x][y + 1] = distTo[x][y] + energy[x][y + 1];
edgeTo[x][y + 1] = x;
}
if (x > 0 && distTo[x - 1][y + 1] > distTo[x][y] + energy[x - 1][y + 1])
{
distTo[x - 1][y + 1] = distTo[x][y] + energy[x - 1][y + 1];
edgeTo[x - 1][y + 1] = x;
}
if (x < width() - 1 && distTo[x + 1][y + 1] > distTo[x][y] + energy[x + 1][y + 1])
{
distTo[x + 1][y + 1] = distTo[x][y] + energy[x + 1][y + 1];
edgeTo[x + 1][y + 1] = x;
}
}
private void transpose()
{
int temp = width;
width = height;
height = temp;
double[][] energy2 = new double[width][height];
int[][] picture2 = new int[width][height];
for (int i = 0; i < width; i++)
{
for (int j = 0; j < height; j++)
{
energy2[i][j] = energy[j][i];
picture2[i][j] = picture[j][i];
}
}
energy = energy2;
picture = picture2;
}
public int[] findHorizontalSeam() // sequence of indices for horizontal seam
{
transpose();
int[] array = findVerticalSeam();
transpose();
return array;
}
public int[] findVerticalSeam() // sequence of indices for vertical seam
{
int[] seam = new int[height];
double[][] distTo = new double[width][height];
int[][] edgeTo = new int[width][height];
for (int i = 0; i < width; i++)
{
for (int j = 0; j < height; j++)
{
if (j == 0) distTo[i][j] = energy[i][j];
else distTo[i][j] = Double.POSITIVE_INFINITY;
}
}
for (int j = 0; j < height - 1; j++)
{
for (int i = 0; i < width; i++)
{
relaxvertical(distTo, edgeTo, i, j);
}
}
double min = Double.MAX_VALUE;
int minIndex = 0;
for (int i = 0; i < width; i++)
{
if (distTo[i][height - 1] < min)
{
min = distTo[i][height - 1];
minIndex = i;
}
}
seam[height - 1] = minIndex;
for (int j = height - 2; j >= 0; j--)
{
seam[j] = edgeTo[seam[j + 1]][j + 1];
}
return seam;
}
public void removeHorizontalSeam(int[] seam) // remove horizontal seam from current picture
{
checkSeam(seam);
int min = Integer.MAX_VALUE;
int max = 0;
for (int i = 0; i < width; i++)
{
if (seam[i] > max) max = seam[i];
if (seam[i] < min) min = seam[i];
for (int j = seam[i]; j < height - 1; j++)
{
picture[i][j] = picture[i][j + 1];
}
}
height--;
if (min > 0) min--;
if (max > height - 1) max = height - 1;
for (int i = 0; i < width; i++)
{
for (int j = min; j <= max; j++)
energy[i][j] = computeEnergy(i, j);
for (int j = max + 1; j < height - 1; j++)
energy[i][j] = energy[i][j + 1];
}
}
private void checkSeam(int[] seam)
{
if (height <= 1 || seam == null || seam.length != width)
throw new IllegalArgumentException();
for (int i = 0; i < width; i++)
{
if (seam[i] < 0 || seam[i] > height - 1)
throw new IllegalArgumentException();
if (i > 0 && Math.abs(seam[i] - seam[i - 1]) > 1)
throw new IllegalArgumentException();
}
}
public void removeVerticalSeam(int[] seam) // remove vertical seam from current picture
{
transpose();
removeHorizontalSeam(seam);
transpose();
}
}
Coursera 算法二 week2 Seam Carving的更多相关文章
- Coursera 算法二 week 5 BurrowsWheeler
本打算周末完成这次作业,但没想到遇到了hard deadline,刚开始看不懂题意,后来发现算法4书上有个类似的问题,才理解了题意.最后晚上加班,上课加班,还好在11:35也就是课程结束前25分钟完成 ...
- Coursera 算法二 week 3 Baseball Elimination
这周的作业不需要自己写算法,只需要调用库函数就行,但是有些难以理解,因此用了不少时间. import edu.princeton.cs.algs4.FlowEdge; import edu.princ ...
- Coursera 算法二 week 4 Boggle
这次的作业主要用到了单词查找树和深度优先搜索. 1.在深度优先搜索中,在当前层的递归调用前,将marked数组标记为true.当递归调用返回到当前层时,应将marked数组标记为false.这样既可以 ...
- coursera 算法二 week 1 wordnet
这周的作业可谓是一波三折,但是收获了不少,熟悉了广度优先搜索还有符号图的建立.此外还知道了Integer.MAX_VALUE. SAP: 求v和w的大概思路是对v和w分别广度优先搜索,然后遍历图中每一 ...
- Programming Assignment 2: Seam Carving
编程作业二 作业链接:Seam Carving & Checklist 我的代码:SeamCarver.java 问题简介 接缝裁剪(Seam carving),是一个可以针对照片内容做正确缩 ...
- Seam carving 学习笔记
今天首次接触了图像编辑中的seam carving知识,感觉挺神奇的.虽然我自己可能理解的不是很深刻,但是记录下来,总是好的. seam carving直接翻译过来是“线裁剪”的意思.它的主要用途是对 ...
- HDU5092——Seam Carving(动态规划+回溯)(2014上海邀请赛重现)
Seam Carving DescriptionFish likes to take photo with his friends. Several days ago, he found that s ...
- 递推DP HDOJ 5092 Seam Carving
题目传送门 /* 题意:从上到下,找最短路径,并输出路径 DP:类似数塔问题,上一行的三个方向更新dp,路径输出是关键 */ #include <cstdio> #include < ...
- TensorFlow 入门之手写识别(MNIST) softmax算法 二
TensorFlow 入门之手写识别(MNIST) softmax算法 二 MNIST Fly softmax回归 softmax回归算法 TensorFlow实现softmax softmax回归算 ...
随机推荐
- iscsi使用教程(上)
服务端 服务器环境 已经安装过qemu-img的32位ubuntu $ uname -a Linux ubuntu-virtual-machine 3.13.0-46-generic #76-Ubun ...
- Exception异常处理
1.java异常类: 都是Throwable的子类: 1.Exception(异常) :是程序本身可以处理的异常. 2.Error(错误): 是程序无法处理的错误.这些错误表示故障发生于虚拟机自身.或 ...
- loj#6053. 简单的函数(Min_25筛)
传送门 题解 \(Min\_25\)筛有毒啊--肝了一个下午才看懂是个什么东西-- \(zsy\)巨巨强无敌-- //minamoto #include<bits/stdc++.h> #d ...
- 文件上传Django
当Django在处理文件上传的时候,文件数据被保存在request.FILES FILES中的每个键为<input type="file" name="" ...
- ligerUI弹出框
<%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8" pageEncoding= ...
- php类内方法使用类外变量和类外函数
如果要调用另一个类的属性和方法,直接实例化后调用就可以 但是要使用的变量和函数是独立的,不在本类或其他类里面,这时调用就要用下面的方法(本例是在同一个php文件里,如果不再同一个类文件可以requir ...
- Javascript专题(三)b.各种轮播和细节分析--上下滚动轮播
这一次,我们用原生JS实现上下滚动方式的轮播.顺带学习一下用JS来创建HTML元素. 上一次写的轮播是淡入淡出效果的,相对来说其实是比较简单的. github源码: 上下轮播源码-github A. ...
- Ubuntu16.04双网卡绑定
服务器经常有多个网卡,为了保证网络冗余性,一个网卡出现故障时,不导致网络服务中断,可以懂多网卡网卡绑定来解决此问题. 环境: 系统:Ubuntu16.04 网卡:em1 em2 ip:192.168. ...
- 6、kvm克隆虚拟机
kvm克隆有两种方法可以使用先暂停kvm虚拟机 virsh suspend privi-server 方法一:对虚拟机本身直接clone virt-clone -o privi-server -n p ...
- 1017 A除以B (20 分)
本题要求计算 /,其中 A 是不超过 1000 位的正整数,B 是 1 位正整数.你需要输出商数 Q 和余数 R,使得 A=B×Q+R成立. 输入格式: 输入在一行中依次给出 A 和 B,中间以 1 ...