C0874 [SDOI2009]细胞探索

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题目描述

生物课上,老师开始为同学们介绍细胞。为了加深同学们的印象,老师在一张 $N×M$ 的矩阵中定义了一种细胞,矩阵中仅有井号“#”和点“.”: 细胞由细胞核、细胞质及细胞膜构成。细胞核是一个 $4$ 连通(上下左右相连)的全为“#”的连通块,它必须实心,即不能存在一个 $4$ 连通的“.”连通块被其完全包围(所谓完全包围指的是,这个“.”连通块不能位于矩阵边界相邻,且它的 $4$ 相邻格子均属于包含它的“#”连通块)。细胞膜是一个 $8$ 连通(上下左右,以及 $4$ 个对角方向)的全为“#”的非实心连通块。细胞膜仅包围一个 $4$ 连通的区域,且这个区域内有且仅有一个细胞核,这个区域剩下的位置全为“.”。

所有连通块必须极大化,即一个 $8$ 连通块周围不能找到一个“#”与这个连通块的任意一个“#”$8$ 连通;同样,对于一个 $4$ 连通块周围不能找到一个“#”与这个连通块的任意一个“#”$4$ 连通。 现在,老师画了一幅图画,并让小 E 回答图画中一共有几个细胞,并把图画中不属于任何一个细胞的“#”改成“.”。

输入格式

第一行包含两个用空格分隔的正整数 $N$ 和 $M$,表示矩阵的高和长。 接下来一个 $N$ 行 $M$ 列的矩阵,矩阵中仅含井号“#”和点“.”,保证没有多余字符。

输出

第一行包含一个整数,表示输入的矩阵中的细胞数。 接下来一个 $N$ 行 $M$ 列的矩阵,矩阵中仅含井号“#”和点“.”,表示更改后的图画。

样例

样例输入 1

12 13 .###..#####.. #...#.#....#. #.#.#.#..#.#. #...#..#...#. .###.#..###.. ....#..##...# ..........### ##########..# #...........# #.###...###.# #...........# #############

样例输出 1

1 ......#####.. ......#....#. ......#..#.#. .......#...#. ........###.. .......##.... ............. ............. ............. ............. ............. .............

样例输入 2

9 14 #########..... #.......#....# #.#####.#...#. #.#...#.#..#.. #.#.#.#.#.#..# #.#...#.#..#.. #.#####.#...#. #.......#....# #########.....

样例输出 2

1 .............. .............. ..#####....... ..#...#....... ..#.#.#....... ..#...#....... ..#####....... .............. ..............

样例输入 3

7 15 #######.####### #.....#.#.....# #.###.#.#.###.# #.#.#.#.#.#...# #.###.#.#.###.# #.....#.#.....# #######.#######

样例输出 3

1 ........####### ........#.....# ........#.###.# ........#.#...# ........#.###.# ........#.....# ........#######

提示

【数据规模和约定】

对于 $20\%$ 的数据,满足 $1 ≤ N, M ≤ 20$。

另有 $20\%$ 的数据,满足所有“#”都属于某一个正确的细胞。

对于 $100\%$ 的数据,满足 $1 ≤ N, M ≤ 1,000$。