在Python中编写用于计算两张地图中重叠的岛屿数量的程序

背景

在实际生活和工作中，我们经常需要比较两个地图的相似度，判断它们是否有重叠部分。其中，重叠的部分可以是河流、湖泊、山脉等自然地理景观，也可以是城市、乡村等人工建筑物。

本文将介绍如何使用Python编写程序，以计算两张地图中重叠的岛屿数量。假设我们有两张地图，分别为M1和M2。我们可以将这两张地图转化为二维矩阵，然后分别对矩阵中的元素进行比较，以判断两张地图是否存在重叠的部分。

实现

为了方便起见，我们假设两张地图的大小都为1010，并且地图中只有三种元素：水域、陆地和岛屿。其中，水域用字符“~”表示，陆地用字符“”表示，岛屿用字符“#”表示。下面是两张示例地图：

# M1地图
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~~~~~#~~~~
~~#~###~~~
~##~###~~~
~##~~#~~##
~##~~~####
~~#~####~~
~~~~~~~#~~
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# M2地图
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~~~######~
~~#######~
~########~
~#~~~#~##~
~#~~###~~~
~~~####~~~
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我们需要先将这两张地图转化为二维矩阵。为了方便起见，我们将矩阵的每个元素表示为一个二元组(i, j)，其中i和j表示矩阵中元素的行列位置。下面是转化为二维矩阵后的示例代码：

# M1矩阵
m1 = [(i, j) for i in range(10) for j in range(10)]
m1_land = [(i, j) for (i, j) in m1 if i != 0 and i != 9 and j != 0 and j != 9]

# M2矩阵
m2 = [(i, j) for i in range(10) for j in range(10)]
m2_land = [(i, j) for (i, j) in m2 if i != 0 and i != 9 and j != 0 and j != 9]

在上面的代码中，我们首先声明了两个矩阵m1和m2，然后分别初始化它们的陆地区域。由于地图的边界是水域，因此我们在初始化陆地区域时需要排除掉矩阵的边界元素。

接下来，我们需要先比较两张地图的陆地的重叠部分，以判断岛屿是否存在于两张地图的重叠部分中。下面是实现代码：

# 两张地图的陆地重叠部分
land_overlap = set(m1_land) & set(m2_land)

# 计算两张地图中重叠的岛屿数量
island_cnt = 0
for (i, j) in land_overlap:
    if m1[i][j] == "#" and m2[i][j] == "#":
        island_cnt += 1

在上面的代码中，我们使用Python的集合(set)数据结构，对两张地图的陆地区域进行求交集运算，得到它们的重叠部分。然后，我们遍历重叠部分中的每个元素，以计算两张地图中相应位置的元素是否都为“#”，即是否存在岛屿。如果存在岛屿，则累计岛屿数量。