usaco Starry Night

/*
ID: modengd1
PROG: starry
LANG: C++
*/
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <memory.h>
#include <vector>
using namespace std;
struct pic
{
    pair<int,int> LU;
    pair<int,int> RB;
    char shap[100][100];
};

vector<pic> marked;
char Map[100][100];
bool vis[100][100];
int N,M;
void findPic(int x,int y,pic& P)
{
    vis[x][y]=true;
    P.shap[x][y]=Map[x][y];
    P.LU.first=min(x,P.LU.first);
    P.LU.second=min(y,P.LU.second);
    P.RB.first=max(x,P.RB.first);
    P.RB.second=max(y,P.RB.second);
    for(int i=x-1;i<=x+1;i++)
    {
        for(int j=y-1;j<=y+1;j++)
        {
            if(i<0||i>=N||j<0||j>=M)
                continue;
            if(vis[i][j])
                continue;
            if(Map[i][j]!=‘1‘)
                continue;
            findPic(i,j,P);
        }
    }
}
void floodFill(int x,int y,char ch)
{
    vis[x][y]=true;
    Map[x][y]=ch;
    for(int i=x-1;i<=x+1;i++)
    {
        for(int j=y-1;j<=y+1;j++)
        {
            if(i<0||i>=N||j<0||j>=M)
                continue;
            if(vis[i][j])
                continue;
            if(Map[i][j]!=‘1‘)
                continue;
            floodFill(i,j,ch);
        }
    }
}

bool match(pic P,char& ch)
{
    int h=P.RB.first-P.LU.first+1;
    int w=P.RB.second-P.LU.second+1;
    for(int i=0;i<marked.size();i++)
    {
        int H=marked[i].RB.first-marked[i].LU.first+1;
        int W=marked[i].RB.second-marked[i].LU.second+1;
        if(!((W==w&&H==h)||(W==h&&H==w)))
            continue;
        //和图一比
        bool ret =true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.LU.first+x][P.LU.second+y]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图二比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.LU.first+y][P.LU.second+x]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图三比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.RB.first-x][P.RB.second-y]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图四比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.RB.first-y][P.RB.second-x]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图五比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.RB.first-x][P.LU.second+y]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图六比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.RB.first-y][P.LU.second+x]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图七比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.LU.first+x][P.RB.second-y]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
        //和图八比
        ret = true;
        for(int x=0;x<H;x++)
        {
            for(int y=0;y<W;y++)
            {
                if((marked[i].shap[marked[i].LU.first+x][marked[i].LU.second+y]==‘1‘)^(P.shap[P.LU.first+y][P.RB.second-x]==‘1‘))
                    ret=false;
            }
        }
        if(ret)
        {
            ch=i+‘a‘;
            return true;
        }
    }
    ch=marked.size()+‘a‘;
    marked.push_back(P);
    return false;
}

int main()
{
    freopen("starry.in","r",stdin);
    freopen("starry.out","w",stdout);
    scanf("%d",&M);
    scanf("%d",&N);
    getchar();
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<M;j++)
        {
            scanf("%c",&Map[i][j]);
        }
        getchar();
    }
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<M;j++)
        {
            if(Map[i][j]==‘1‘)
            {
                memset(vis,false,sizeof(vis));
                pic P;
                P.LU.first=0x7fffffff;
                P.LU.second=0x7fffffff;
                P.RB.first=0;P.RB.second=0;
                memset(P.shap,‘0‘,sizeof(P.shap));
                char ch;
                char &c=ch;
                pic& p=P;
                findPic(i,j,p);
                memset(vis,false,sizeof(vis));
                match(P,c);
                floodFill(i,j,ch);
            }
        }
    }
    for(int i=0;i<N;i++)
    {
        for(int j=0;j<M;j++)
            printf("%c",Map[i][j]);
        cout<<endl;
    }
    return 0;
}