动态规划4:最大子段和问题到最大子矩阵问题(四):最大子矩阵面积问题

2024-02-01 05:32

本文主要是介绍动态规划4:最大子段和问题到最大子矩阵问题(四):最大子矩阵面积问题,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

上文讲的是从二维矩阵(r*c),找出它的一个子矩阵,使得这个子矩阵内的所有元素之和最大

但是这个矩形的大小不一定是最大的,现在我们来找一个最大面积的子矩阵

转自:《浅谈用极大化思想解决最大子矩形问题》

问题1:来看LeetCode上的一道题:LeetCode OJ:Maximal Rectangle

题意是:给一个只有0和1元素的矩阵,从中找出一个最大的子矩阵,满足矩阵内只包含1

这显然不是求最大子矩阵和问题,是最大子矩阵面积问题

算法思想:

对于matrix[i][j]=1,找到上边离i最远且连续的位置H,左边最靠近j的最远1的位置L,并不是离j最远的1,同样找到右边最靠近j的最远位置R,result=max{result,H*(R-L)}

如果每次都对i,j处的元素都找上面元素,左边及右边元素,重复劳动太多,可以用数组来保存

对于matrix[i][j]=1,

H[i][j]表示以第i行为子矩阵的底边的子矩阵高度,及从此元素向上连续的1的个数,有H[i][j]=H[i-1][j]+1;

L[i][j]表示左边最靠近j的最远1的位置,有L[i][j]=max{L[i-1][j],离j位置左边最远的1的位置}

R[i][j]表示右边最靠近j的最远1的位置,有R[i][j]=min{R[i-1][j],离j位置右边最远的1的位置}

else 

H[i][j]=0;

L[i][j]=0;

R[i][j]=n

根据i与i-1之间的关系,可以将二维数组化为一维数组处理

Fig. 2

class Solution {  
public:  int maximalRectangle(vector<vector<char> > &matrix) {  if(matrix.empty())return 0;  int len=matrix[0].size();  vector<int> H(len);  vector<int> L(len);  vector<int> R(len,len);  int result=0;  for(int i=0;i<matrix.size();i++){  int left=0,right=len;  for(int j=0;j<len;j++){  if(matrix[i][j]=='1'){  H[j]++;  L[j]=max(L[j],left);  }  else{  left=j+1;  H[j]=0;L[j]=0;R[j]=len;  }  }  for(int j=len-1;j>=0;j--){  if(matrix[i][j]=='1'){  R[j]=min(R[j],right);  result=max(result,H[j]*(R[j]-L[j]));  }  else right=j;  }  }  return result;  }  
};  



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