Algoritmo de Busqueda de Cuadrados en Matriz aleatoria de unos

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Hoy les traigo un pequeño ejercicio, el cual consiste en hallar cuadrados en una matriz aleatoria de unos y ceros, en dicha matriz existen dos tipos de cuadrados los de ángulo 0° y ángulo 45°, siendo breves les traigo un ejemplo:

Matriz de 6 X 6
    0   1   2   3   4   5
0  0   0   1   0   1   1
1  0   1   0   1   1   1
1   0   1   0     0
3  0   1   0   1   0   0
4  0   0   1   0   0   0
5  1   0   0   1   0   0

En este caso las coordenadas estan determinadas en filas y columnas, en el ejercicio piden encontrar los puntos que forman los cuadrados, citemos un ejemplo:

El cuadrado de color verde esta formado por los siguientes puntos
(4,0);(4,1);(5,0);(5,1)  si esto lo comparamos con un plano cartesiano la variable "X" o abcisa seria el valor de la columna y la variable "Y" o Ordenada sería el valor de fila.

IDE Usado Netbeans.
Lenguaje de Programación: JAVA
IN/OUTPUT DATA : Consola

Estructura del Proyecto:

Beans:
package com.square.bean;

import java.util.ArrayList;

/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class Cuadrado {
    ArrayList<Punto> puntos=new ArrayList();
    int angulo;
    public int getAngulo() {
        return angulo;
    }
    public ArrayList<Punto> getPuntos() {
        return puntos;
    }
    public void setAngulo(int angulo) {
        this.angulo = angulo;
    }
    public void setPuntos(ArrayList<Punto> puntos) {
        this.puntos = puntos;
    }
}
***********************************************************************************

package com.square.bean;

/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class Matriz {
    private int filas;
    private int columnas;
    private Value[][] arreglo;   
    public Matriz(int row,int column,Value[][]matrix){
        filas=row;
        columnas=column;
        arreglo=matrix;
    }
    public Value[][] getArreglo() {
        return arreglo;
    }
    public void setArreglo(Value[][] arreglo) {
        this.arreglo = arreglo;
    }
    public int getColumnas() {
        return columnas;
    }
    public void setColumnas(int columnas) {
        this.columnas = columnas;
    }
    public int getFilas() {
        return filas;
    }
    public void setFilas(int filas) {
        this.filas = filas;
    }   
}

***********************************************************************************

package com.square.bean;
/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class Punto {
    int fila;
    int columna;
    public Punto(int x,int y){
        fila=x;
        columna=y;
    }
    public int getColumna() {
        return columna;
    }
    public void setColumna(int columna) {
        this.columna = columna;
    }
    public int getFila() {
        return fila;
    }
    public void setFila(int fila) {
        this.fila = fila;
    }               
}

***********************************************************************************

package com.square.bean;
/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class Value {
    private String valor;
    private Punto point;   
    public Value(String val,Punto p){
        valor=val;
        point=p;
    }   
    public Punto getPoint() {
        return point;
    }
    public void setPoint(Punto point) {
        this.point = point;
    }
    public String getValor() {
        return valor;
    }
    public void setValor(String valor) {
        this.valor = valor;
    }   
}

***********************************************************************************
Dao:

package com.square.dao;

import com.square.bean.Matriz;
import com.square.bean.Punto;
import com.square.bean.Value;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Random;
/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class DaoMatriz {   
    public static Matriz generarMatriz(int filas,int columnas){
        Value[][] matriz=new Value[filas][columnas];
        double aux;
        int valor;
        Random rnd = new Random();;
        for(int i=0;i<filas;i++){
            for(int j=0;j<columnas;j++){               
                aux=rnd.nextDouble();               
                valor=(int)Math.round(aux);
                Punto p=new Punto(i,j);
                Value val=new Value(String.valueOf(valor),p);
                matriz[i][j]=val;
            }
        }
        Matriz matrix=new Matriz(filas,columnas,matriz);
        return matrix;
    }   
    public static void paintMatriz(Matriz matrix){          
        for(int i=0;i<matrix.getFilas();i++){                                                 
            for(int j=0;j<matrix.getColumnas();j++){                               
                System.out.print(" "+matrix.getArreglo()[i][j].getValor()+" ");               
            }
            System.out.print("\n");
        }
    }   
    public static ArrayList<Value> paintMatrizUnos(Matriz matrix){  
        ArrayList<Value> listOne=new ArrayList<Value>();
        for(int i=0;i<matrix.getFilas();i++){                                                 
            for(int j=0;j<matrix.getColumnas();j++){                               
                if(matrix.getArreglo()[i][j].getValor().equals("0")){
                    matrix.getArreglo()[i][j].setValor(".");
                }else if(matrix.getArreglo()[i][j].getValor().equals("1")){
                    listOne.add(matrix.getArreglo()[i][j]);               
                }
                   
                System.out.print(" "+matrix.getArreglo()[i][j].getValor()+" ");               
            }
            System.out.print("\n");
        }
        return listOne;
    }                       
}

***********************************************************************************

Logic:

package com.square.Logic;

import com.square.bean.Cuadrado;
import com.square.bean.Matriz;
import com.square.bean.Punto;
import com.square.bean.Value;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;

/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class AlgoBusca {
    //ALGORTIMO 1
    public static ArrayList<Cuadrado> buscarCuadradosAngulo0(Matriz matrix, ArrayList<Value> unos) {
        ArrayList<Cuadrado> cuadrados=new ArrayList<Cuadrado>();
        Iterator i = unos.iterator();
        Value val;
        int maxlado = 0;
        int contador;       
        if (matrix.getColumnas() > matrix.getFilas()) {
            maxlado = matrix.getColumnas();
        } else {
            maxlado = matrix.getFilas();
        }
        boolean valpunto=false;
        while (i.hasNext()) {
            val=(Value)i.next();
            //Moviendose a la Derecha   
            contador = 2;
            valpunto=false;
            int fila;
            int columna;
            while (contador <= maxlado-val.getPoint().getColumna()) {
                try{
                fila=val.getPoint().getFila();
                columna=val.getPoint().getColumna();
                Cuadrado cua=new Cuadrado();
                //derecha               
                for(int j=1;j<contador;j++){                   
                    if(!matrix.getArreglo()[fila][columna+j].getValor().equals("1")){                       
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila][columna+j].getPoint());
                        valpunto=true;
                    }
                }
                if(valpunto){
                    //abajo
for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila+j][columna+contador-1].getValor().equals("1")){                   
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila+j][columna+contador-1].getPoint());
                        valpunto=true;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
               
                if(valpunto){
                    //izquierda
                for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila+contador-1][columna+contador-1-j].getValor().equals("1")){
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila+contador-1][columna+contador-1-j].getPoint());
                        valpunto=true;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
               
                if(valpunto){
                    //arriba
                for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila+contador-1-j][columna].getValor().equals("1")){
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila+contador-1-j][columna].getPoint());
                        valpunto=true;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
                if(valpunto){
                 cua.setAngulo(0);
                cuadrados.add(cua);  
                }               
                contador=contador+1;
                }catch(Exception ex){
                contador=contador+1;
                }
            }
        }
        return cuadrados;
    }
    //ALGORTIMO 2
    public static ArrayList<Cuadrado> buscarCuadradosAngulo45(Matriz matrix, ArrayList<Value> unos) {
        ArrayList<Cuadrado> cuadrados=new ArrayList<Cuadrado>();
        Iterator i = unos.iterator();
        Value val;
        int maxlado = 0;
        int contador;       
        if (matrix.getColumnas() > matrix.getFilas()) {
            maxlado = matrix.getColumnas();
        } else {
            maxlado = matrix.getFilas();
        }
        boolean valpunto=false;
        while (i.hasNext()) {
            val=(Value)i.next();
            //Moviendose a la Derecha   
            contador = 2;
            valpunto=false;
            int fila;
            int columna;
            int auxfila=0;
            int auxcolum=0;
            while (contador <= maxlado-val.getPoint().getColumna()) {
                try{
                fila=val.getPoint().getFila();
                columna=val.getPoint().getColumna();
                Cuadrado cua=new Cuadrado();
               
                //NE              
                for(int j=1;j<contador;j++){                   
                    if(!matrix.getArreglo()[fila-j][columna+j].getValor().equals("1")){                       
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila-j][columna+j].getPoint());
                        valpunto=true;
                        auxfila=fila-j;
                        auxcolum=columna+j;
                    }
                }
                if(valpunto){
                    //SE
                    fila=auxfila;
                    columna=auxcolum;
                for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila+j][columna+j].getValor().equals("1")){                   
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila+j][columna+j].getPoint());
                        valpunto=true;
                        auxfila=fila+j;
                        auxcolum=columna+j;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
               
                if(valpunto){
                    //SO
                    fila=auxfila;
                    columna=auxcolum;
                for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila+j][columna-j].getValor().equals("1")){
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila+j][columna-j].getPoint());
                        valpunto=true;
                        auxfila=fila+j;
                        auxcolum=columna-j;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
               
                if(valpunto){
                    //NO
                    fila=auxfila;
                    columna=auxcolum;
                for(int j=1;j<contador;j++){
                    if(!matrix.getArreglo()[fila-j][columna-j].getValor().equals("1")){
                        valpunto=false;
                        break;
                    }else{
                        cua.getPuntos().add(matrix.getArreglo()[fila-j][columna-j].getPoint());
                        valpunto=true;
                        auxfila=fila-j;
                        auxcolum=columna-j;
                    }
                }   
                }else{
                    break;
                }
                if(valpunto){
                 cua.setAngulo(45);
                cuadrados.add(cua);  
                }               
                contador=contador+1;
                }catch(Exception ex){
                contador=contador+1;
                }
            }
        }
        return cuadrados;
    }
   
    public static void imprimirCuadrados(ArrayList<Cuadrado> param){
        Iterator i=param.iterator();
        Iterator j;
        System.out.println("Imprimiendo Cuadrados");
        Cuadrado c;
        Punto p;
        int contador=1;
        while(i.hasNext()){
            c=(Cuadrado)i.next();
            System.out.println("Cuadrado N° "+contador);
            System.out.println("Angulo "+c.getAngulo());
            j=c.getPuntos().iterator();
            System.out.println("Puntos que forman el cuadrado ");
            while(j.hasNext()){               
                p=(Punto)j.next();
                System.out.println("Punto("+p.getColumna()+","+p.getFila()+")");
            }
            contador=contador+1;
        }
    }
   
}
***********************************************************************************
Clase principal del proyecto main:

package com.square.main;

import com.square.Logic.AlgoBusca;
import com.square.bean.Matriz;
import com.square.dao.DaoMatriz;
import java.util.Random;
import java.util.Scanner;

/**
 *
 * @author Administrador
 */
public class main {   
    public static void main(String arg[]){       
        System.out.println("Bienvenido al Sistema de reconocimiento de cuadrados");
        System.out.println("Crear Matriz:");
        Scanner teclado=new Scanner(System.in);
        System.out.print("Ingrese Numero de Filas:");
        int filas=teclado.nextInt();
        System.out.print("Ingrese Numero de Columnas:");
        int columnas=teclado.nextInt();
        Matriz m=DaoMatriz.generarMatriz(filas,columnas);
        DaoMatriz.paintMatriz(m);
        System.out.println("");
        System.out.println("Matriz de Unos");
        DaoMatriz.paintMatrizUnos(m);   
        System.out.println("Busqueda");
        System.out.println("CUADRADOS ANGULO 0:");
        AlgoBusca.imprimirCuadrados(AlgoBusca.buscarCuadradosAngulo0(m, DaoMatriz.paintMatrizUnos(m)));
        System.out.println("===============================================================");
        System.out.println("CUADRADOS ANGULO 45:");
        AlgoBusca.imprimirCuadrados(AlgoBusca.buscarCuadradosAngulo45(m, DaoMatriz.paintMatrizUnos(m)));
        System.out.println("===============================================================");
    }
}


Espero les haya gustado y servido. XD


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