Java课程设计--连通问题.docx

PAGE\*ROMANI

连通问题PAGE6

[键入文字]

目录

TOC\o1-3\h\z\u第1章课题概述 1

1.1课题的目的 1

1.2课题的要求 1

1.2.1输入输出的要求 1

1.2.2程序实现的功能要求 1

第2章概要设计 2

2.1整个程序的模块结构及流程 2

2.2bmp图片信息分析 2

2.3连通的判断 3

第3章程序功能的实现 5

3.1读取图片信息 5

3.2判断连通 7

第4章调试及发现问题的解决 11

第5章程序测试及分析 12

第6章总结 14

参考文献 15

连通问题PAGE14

PAGE14

第1章课题概述

本次数据结构课程设计的题目是设计并实现位深度为1的bmp图片的联通问题。

1.1课题的目的

位深度为1的bmp图片是只有黑白两种颜色的图片，信息比较容易读取。连通：两个点距离如果小于2个像素，则认为这两个点连通。也就是说以一个点为中心的九宫格中，围绕它的8个点与它都是连通的。

这个课题的目的是分析给出的黑白bmp图片中所有独立连通的群体，输出每个连通群体的面积。所谓面积，就是它含有的像素的个数。

1.2课题的要求

1.2.1输入输出的要求

（1）程序运行后应首先弹出一个窗口，窗口提供一个输入图片名称的输入框和确定按钮。

（2）输入名称，点击确定后，弹出新的窗口，并在窗口中输出各个连通区域的面积，每一行输出一个。

1.2.2程序实现的功能要求

（1）bmp图片的信息储存在图片中，需要用流来读取图片的信息，并加以处理，使程序可以适用于任何像素的bmp图片。

（2）输入格式有错误要给出合适的提示。

第2章概要设计

2.1整个程序的模块

根据课题要求，整个程序可大致分为三个模块，读取图片信息，处理图片信息，计算连通。此外，还具有窗口，及简短的说明提示等。程序各功能模块的划分，及主要流程如图2-1所示。

图2-1整个程序模块

2.2bmp图片信息分析

偏移：10字节,长度4字节：图像数据真正开始的位置。

偏移：18字节,长度4字节：位图的宽度，单位是像素。

偏移：22字节,长度4字节：位图的高度，单位是像素。

Windows规定图像文件中一个扫描行所占的字节数必须是4字节的倍数，

不足的位均以0填充。

因此在编写程序时要注意两点：

（1）从图片中读取的数据为4个字节，且将其倒置后，才是图片的真正数据。

（2）读取的图片像素的宽若不是4字节的倍数，补0后会产生多余的数据，需要经过处理来跳过它们。

2.3连通的判断

bmp图片中像素黑色为0，白色为1。遍历数组，遇到某连通区域的第一个黑色的点时，改变其值为2，接着判断后面的像素周围是否存在黑色的像素，若存在，改变其值为除0，1之外最小的数，否则，将该像素的值改为3，依次递增1。当周围有两种或以上不同连通区域的像素时，例如2，3。将其值改为2后，要将二维数组中所有的3改为2。当遍历一次后，数出二维数组中除了0，1之外相同数字的个数，即连通区域的面积。

例如题目中的t1.bmp：

这张图的连通区域有9个，8个面积为1和一个面积为11。下面三张图片说明了改变像素值，并输出不同数字个数的过程。为了方便观察，用A来代替10，B来代替11，依次类推。

图2.3.1改变某连通区域第一个像素值

图2.3.2像素周围有大于1的数的情况

后面的像素与前面几个像素修改方法相同。

图2.3.3修改完成后的像素图

第3章程序功能的实现

3.1读取图片信息

用DataInputStream来读取图片中的信息，读取4个字节后，用handleByte()方法来处理数组，得到图片的信息。用多重for循环将读取到的像素信息处理并存入二维数组中。代码如下：

privateinthandleByte(byte[]b){

StringBuffersb=newStringBuffer();

for(inti=b.length-1;i=0;i--){

StringBuffertemp=newStringBuffer(Integer.toBinaryString(b[i]));

Stringfin=

if(b[i]!=0){

if(temp.length()8){

fin=temp.substring(temp.length()-8);

}

while(temp.length()8){

temp.insert(0,0);

fin=temp.