最大全1子矩阵的两种解法(例题:City Game HDU

以前牛客多校遇到过两道,都没做出来,这次来系统性的补习一下。

例题:City Game HDU - 1505
题意:给你一个矩阵,求最大全1子矩阵,最后结果乘以3。。。

全1矩阵可以参考下图
在这里插入图片描述
这个框就代表一个全1矩阵,且图中所示是一个极大全1矩阵(四条边都有0)
当然他也是一个最大全1矩阵

做法一:单调栈+预处理

我们先把 01矩阵预处理,对于第 j 列,从第一行从头开始扫描至最后一行,得到第一个 “1” 向下的最大拓展长度(遇到“0”);
如果把上图预处理,就能得到:

0 1 1 0 1 1 1
0 2 2 1 2 2 0
1 3 3 2 3 3 0
2 4 4 0 0 4 1

当前点是1,上面的点权值>0 ,那么长度拓展;如果遇到0,不再拓展,直到遇到新的1,便又开始拓展。
这是扫描所有的列的结果,当然,也可以扫描行。

然后就用单调栈求解每一行更新最大值,相当于在每一行建立一个笛卡尔树(笛卡尔树其实也是基于单调栈建立的)。
例如第4行,
在这里插入图片描述
维护一个单调不下降的栈,大于等于栈顶入栈,并且储存位置(在哪一列),小于则出栈,通过之前储存的序列位置 pos、和所能影响的最左位置 l、和当前出栈的位置,从左向右处理,求得矩形的宽度,高度就是他本身的值 v;上图栈的运行如下:

(入栈前算最左位置 l,就等于栈顶的pos+1;pos 可以通过循环次数看出 , v 就是预处理后的每个点的值; 也可以不算 l , 在元素出栈后直接调用栈顶的pos+1 也行 )

a[1]=2 入栈 ,a[2]=4>=2 入栈,a[3]=4>=4 入栈,a[4]=0 < a[3]出栈 ans=max(ans,(出栈位置-最左位置)*a[3] ) , 0 < a[2]出栈同理……

AC代码

#include<cctype>
#include<cstdio>
#include<algorithm>
#include<cstring>
#include<stack>
using namespace std;
typedef long long LL;
const int N=1e3+5;
const int inf=0x3f3f3f3f;
#define fi first
#define se second
int read()
{
    int x=0,t=1;
    char ch=getchar();
    while(!isdigit(ch)){ if(ch=='-')t=-1; ch=getchar(); }
    while(isdigit(ch)){ x=10*x+ch-'0'; ch=getchar(); }
    return x*t;
}
struct node
{
    int l,v,pos;
    node(){}
    node(int ll,int vv,int pp)
    {
        l=ll; v=vv; pos=pp;
    }
};
int a[N][N];
char s[2];
stack<node> sta;
int main()
{
    int T=read();
    while(T--)
    {
        int n=read(),m=read();
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                scanf("%s",s);
                if(s[0]=='F') a[i][j]=1;
                else a[i][j]=0;
            }
        }
        for(int i=1;i<=m;i++)
        {
            for(int j=1;j<=n;j++)
            {
                if(a[j][i]&&a[j-1][i])
                    a[j][i]+=a[j-1][i];
            }
        }
        int ans=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                while(!sta.empty()&&sta.top().v>a[i][j])
                {
                    ans=max(ans,sta.top().v*(j-sta.top().l) );
                    sta.pop();
                }
                sta.push(node(sta.empty()?1:sta.top().pos+1,a[i][j],j) );
            }
            while(!sta.empty() )
            {
                ans=max(ans,sta.top().v*(m+1-sta.top().l) );
                sta.pop();
            }
        }
        printf("%d
",ans*3);
    }
}

滚动数组 做法模板

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e3+5;
int a[N][N];
int h[N],l[N],r[N];
int n,ans;
void init()
{
    ans=0;
    memset(l,0,sizeof(l) );
    memset(r,0,sizeof(r) );
    memset(h,0,sizeof(h) );
}
int main()
{
	int T;
	scanf("%d",&T);
	while(T--)
    {
        init();
        int n,m;
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                char s[2];
                scanf("%s",s);
                if(s[0]=='F') a[i][j]=1;
                else a[i][j]=0;
            }
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                if(!a[i][j]) h[j]=0;
                else h[j]++;
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                l[j]=j;
                while(l[j]>1&&h[j]<=h[l[j]-1]) l[j]=l[l[j]-1];
            }
            for(int j=m;j>=1;j--)
            {
                r[j]=j;
                while(r[j]<n&&h[j]<=h[r[j]+1]) r[j]=r[r[j]+1];
            }
            for(int j=1;j<=m;j++)
                ans=max(h[j]*(r[j]-l[j]+1),ans);
        }
        printf("%d
",ans*3);
    }
	return 0;
}

做法二:悬线法(待更新)

。。。

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int N = 1e3+5;
int a[N][N],h[N],l[N],r[N];
void init(int m)
{
    memset(h,0,sizeof(h));
    for(int i=1;i<=m;i++) l[i]=1,r[i]=m;
}
int main()
{
    int T;
    scanf("%d",&T);
    while(T--)
    {

        int n,m,ans=0;
        scanf("%d%d",&n,&m);
        init(m);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                  char s[2];
                  scanf("%s",s);
                  if(s[0]=='F') a[i][j]=1;
                  else a[i][j]=0;
            }
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            int ll=1,rr=m;
            for(int j=1;j<=m;j++)
            {
                if(!a[i][j]) ll=j+1,l[j]=1,h[j]=0;
                else ++h[j],l[j]=max(ll,l[j]);
            }
            for(int j=m;j>=1;j--)
            {
                if(!a[i][j]) rr=j-1,r[j]=m;
                else r[j]=min(rr,r[j]);
                ans=max(ans,(r[j]-l[j]+1)*h[j]);

            }
            //for(int j=1;j<=m;j++)printf("%d%c",r[j],j==m?'
':' ');
        }
        printf("%d
",ans*3);
    }
    return 0;
}

最大全1正方形(待更新)

。。。

原文地址:https://www.cnblogs.com/DeepJay/p/12025206.html