什么是洪水填充算法 ？如何用C++代码实现

洪水填充算法（Flood Fill Algorithm）是一种图像处理算法，它用于将一个特定的颜色区域内的所有像素点替换为另一个颜色。它的原理是从指定的种子像素点开始，扩散到它周围的像素点，将相邻的像素点替换为目标颜色，然后再对相邻像素点进行同样的操作，直到填充完整个区域。

下面是一个简单的C++代码实现洪水填充算法的示例：

#include <iostream>
#include <queue>
#include <opencv2/opencv.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;

// 洪水填充算法
void floodFill(Mat& image, Point seedPoint, Scalar newColor) {
    Scalar oldColor = image.at<Vec3b>(seedPoint)[0];  // 获取种子像素点的颜色
    queue<Point> pointsQueue;
    pointsQueue.push(seedPoint);

    while (!pointsQueue.empty()) {
        Point currentPoint = pointsQueue.front();
        pointsQueue.pop();

        if (currentPoint.x < 0 || currentPoint.x >= image.cols || currentPoint.y < 0 || currentPoint.y >= image.rows) {
            continue;  // 超出图像边界
        }

        Vec3b& color = image.at<Vec3b>(currentPoint);
        if (color[0] != oldColor) {
            continue;  // 颜色不匹配
        }

        color = newColor;  // 替换颜色

        // 将相邻的像素点加入队列
        pointsQueue.push(Point(currentPoint.x + 1, currentPoint.y));
        pointsQueue.push(Point(currentPoint.x - 1, currentPoint.y));
        pointsQueue.push(Point(currentPoint.x, currentPoint.y + 1));
        pointsQueue.push(Point(currentPoint.x, currentPoint.y - 1));
    }
}

int main() {
    Mat image = imread("test.png");  // 加载图像
    if (image.empty()) {
        cerr << "Failed to load image!" << endl;
        return -1;
    }

    Point seedPoint(100, 100);  // 种子像素点
    Scalar newColor(0, 0, 255);  // 目标颜色

    floodFill(image, seedPoint, newColor);  // 执行洪水填充算法

    imshow("Filled Image", image);  // 显示结果
    waitKey(0);

    return 0;
}

在上面的示例代码中，我们使用了OpenCV库来加载和显示图像。在函数floodFill中，我们使用一个队列来存储待处理的像素点，并不断从队列中取出像素点进行处理，直到队列为空。在处理每个像素点时，我们检查它的颜色是否与种子像素点的颜色相同，如果相同，则将其替换为目标颜色，并将相邻的像素点加入队列中。最终，整个区域内的像素点都将被替换为目标颜色。