Заполнение связанной области в двумерном изображении

Условие

Дано изображение, представленное как двумерный массив чисел, где каждое число обозначает цвет отдельного пикселя. Необходимо реализовать программу, которая заменит цвет выбранного региона на новый, имитируя работу инструмента «Заливка» в графических редакторах.

Ответ

Используйте flood fill: обходите соседние пиксели исходного цвета от выбранной точки и перекрашивайте их. Нужно заранее определить связность — обычно по четырём сторонам.

static void fill(int[][] image, int row, int col, int color) {
    int old = image[row][col];
    if (old == color) return;
    int[][] directions = {{1, 0}, {-1, 0}, {0, 1}, {0, -1}};
    var queue = new java.util.ArrayDeque<int[]>();
    image[row][col] = color;
    queue.add(new int[]{row, col});
    while (!queue.isEmpty()) {
        int[] p = queue.remove();
        for (int[] d : directions) {
            int r = p[0] + d[0], c = p[1] + d[1];
            if (r >= 0 && r < image.length && c >= 0 && c < image[r].length
                    && image[r][c] == old) {
                image[r][c] = color;
                queue.add(new int[]{r, c});
            }
        }
    }
}

Предполагаются ненулевые строки массива и корректная начальная точка. Перекрашивание при добавлении предотвращает повторную постановку. Время и очередь O(k) для размера области; изображение меняется на месте.