[DP专题]悬线法

参考:https://blog.csdn.net/twtsa/article/details/8120269

先给出题目来源:(洛谷)

1.p1387 最大正方形

2.P1169 棋盘制作

3.p2701 巨大的牛棚 

4.p4147 玉蟾宫

5.P1578 奶牛浴场

......

悬线法,很好理解,就是悬一根线晃来晃去求最大子矩阵嘛!

思路转移方程也很简单:

if(满足^&%$!@#^%){
    right[i][j]=min(right[i][j],right[i-1][j]);
    left[i][j]=max(left[i][j],left[i-1][j]);
    up[i][j]=up[i-1][j]+1;
}

下面解释一下:

right表示从(i,j)这个点出发向右能到达最远的距离

left和up差不多,一个向左,一个向上

关于初始化

for(int i=1;i<=n;i++) 
    for(int j=1;j<=m;j++)
        right[i][j]=left[i][j]=j,up[i][j]=1;
for(int i=1;i<=n;i++)
    for(int j=2;j<=m;j++)
        if(满足条件)
            right[i][j]=right[i][j-1];
for(int i=1;i<=n;i++)
    for(int j=m-1;j>=1;j--)
        if(满足条件)
            left[i][j]=left[i][j+1];

其实这个东西跟模板一样套就好了





【NO.1】最大正方形

【解法1】

  数据这么小,考虑暴力:

  维护矩阵二维前缀和,暴力枚举左上角和正方形的长,判断该块矩阵和是否为长*长,更新最大值

  复杂度:O(n^3)

  (很久以前以前写的代码,可能有点丑)

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cctype>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    int n,m,map[105][105];
    int sum[105][105];
    void pre(){
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
                sum[i][j]=sum[i-1][j]+sum[i][j-1]-sum[i-1][j-1]+map[i][j];  
    }
    int main(){
        scanf("%d%d",&n,&m);
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
                scanf("%d",&map[i][j]);
        pre();
        int ans=-1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
                for(int l=1;l<=min(n,m);l++){
                    int rx=i+l-1,ry=j+l-1;
                    if(i-1+l>n||j-1+l>m||sum[rx][ry]-sum[rx][j-1]-sum[i-1][ry]+sum[i-1][j-1]!=l*l) break;
                    if(ans<l) ans=l;
                }
        printf("%d",ans);
        return 0;
    }

【缺点】但是如果n=5000之类稍微大一点的数据就GG了,所以接下来我们用悬线法解决这个问题

    #include<iostream>
    #include<cstdio>
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    using namespace std;
    inline int read(){
        char chr=getchar();    int f=1,ans=0;
        while(!isdigit(chr)) {if(chr=='-') f=-1;chr=getchar();}
        while(isdigit(chr))  {ans=(ans<<3)+(ans<<1);ans+=chr-'0';chr=getchar();}
        return ans*f;
    }
    void write(int x){
        if(x<0) putchar('-'),x=-x;
        if(x>9) write(x/10);
        putchar(x%10+'0');
    }
    int n,m,a[4005][4005];
    int l[4005][4005],r[4005][4005],up[4005][4005],ans1,ans2;
    int main(){
        n=read(),m=read();
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++)
                a[i][j]=read(),l[i][j]=r[i][j]=j,up[i][j]=1;
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=2;j<=m;j++)
                if(a[i][j]==a[i][j-1]&&a[i][j]==1)    l[i][j]=l[i][j-1];
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=m-1;j>=1;j--)
                if(a[i][j]==a[i][j+1]&&a[i][j]==1)    r[i][j]=r[i][j+1];//预处理
        for(int i=1;i<=n;i++)
            for(int j=1;j<=m;j++){
                if(i>1)
                    if(a[i][j]==a[i-1][j]&&a[i][j]==1){//满足条件
                        l[i][j]=max(l[i][j],l[i-1][j]);
                        r[i][j]=min(r[i][j],r[i-1][j]);
                        up[i][j]=up[i-1][j]+1;
                    }
                int a=r[i][j]-l[i][j]+1;
                int b=min(a,up[i][j]);
                ans1=max(b,ans1);//更新答案
            }
        cout<<ans1;
        return 0;
    }

  有没有发现,其实就是模板里面把条件加上去就OK了,惊不惊喜!!!哈哈哈(其实好像下面大部分都是这样的)比如下面这题

【NO.2】棋盘制作

一样是套模板,改一下条件

注意到该题条件是10间隔分布,则if语句中内容应为:if(a[i][j]!=a[i-1][j])注意这里还有一个大前提就是i>1!

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
inline int read(){
    char chr=getchar();    int f=1,ans=0;
    while(!isdigit(chr)) {if(chr=='-') f=-1;chr=getchar();}
    while(isdigit(chr))  {ans=(ans<<3)+(ans<<1);ans+=chr-'0';chr=getchar();}
    return ans*f;
}
void write(int x){
    if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    if(x>9) write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
int n,m,a[4005][4005];
int l[4005][4005],r[4005][4005],up[4005][4005],ans1,ans2;
int main(){
    n=read(),m=read();
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
            a[i][j]=read(),l[i][j]=r[i][j]=j,up[i][j]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=2;j<=m;j++)
            if(a[i][j]!=a[i][j-1])    l[i][j]=l[i][j-1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=m-1;j>=1;j--)
            if(a[i][j]!=a[i][j+1])    r[i][j]=r[i][j+1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++){
            if(i>1)
                if(a[i][j]!=a[i-1][j]){
                    l[i][j]=max(l[i][j],l[i-1][j]);
                    r[i][j]=min(r[i][j],r[i-1][j]);
                    up[i][j]=up[i-1][j]+1;
                }
            int a=r[i][j]-l[i][j]+1;
            int b=min(a,up[i][j]);
            ans1=max(b*b,ans1);
            ans2=max(a*up[i][j],ans2);
        }
    cout<<ans1<<"
"<<ans2;
    return 0;
}

 【NO.3】巨大的牛棚

还是模板?只不过读入的时候转换一下就好了

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
inline int read(){
    char chr=getchar();    int f=1,ans=0;
    while(!isdigit(chr)) {if(chr=='-') f=-1;chr=getchar();}
    while(isdigit(chr))  {ans=(ans<<3)+(ans<<1);ans+=chr-'0';chr=getchar();}
    return ans*f;
}
void write(int x){
    if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    if(x>9) write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
int n,T;
int a[1005][1005],l[1005][1005],r[1005][1005],u[1005][1005],ans;
int main(){
    n=read();T=read();
    for(int i=1;i<=T;i++){int x=read(),y=read();a[x][y]=1;}
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++)
            l[i][j]=r[i][j]=j,u[i][j]=1;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=2;j<=n;j++)
            if(a[i][j]==0&&a[i][j-1]==0) l[i][j]=l[i][j-1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=n-1;j>=1;j--)
            if(a[i][j]==0&&a[i][j+1]==0) r[i][j]=r[i][j+1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=n;j++){
            if(i>1&&a[i][j]==0&&a[i-1][j]==0){
                u[i][j]=u[i-1][j]+1;
                l[i][j]=max(l[i-1][j],l[i][j]);
                r[i][j]=min(r[i-1][j],r[i][j]);
            }
            int a=r[i][j]-l[i][j]+1;
            int b=min(a,u[i][j]);
            ans=max(ans,b);
        }
    cout<<ans;
    return 0;
}

【NO.4】玉蟾宫

这些题几乎一样...都不想说什么了

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<algorithm>
using namespace std;
inline int read(){
    char chr=getchar();    int f=1,ans=0;
    while(!isdigit(chr)) {if(chr=='-') f=-1;chr=getchar();}
    while(isdigit(chr))  {ans=(ans<<3)+(ans<<1);ans+=chr-'0';chr=getchar();}
    return ans*f;
}
void write(int x){
    if(x<0) putchar('-'),x=-x;
    if(x>9) write(x/10);
    putchar(x%10+'0');
}
int n,m;
char a[4005][4005];
int l[4005][4005],r[4005][4005],up[4005][4005],ans1,ans2;
int main(){
    n=read(),m=read();
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++){
            cin>>a[i][j];
            l[i][j]=r[i][j]=j,up[i][j]=1;
        }
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=2;j<=m;j++)
            if(a[i][j]==a[i][j-1]&&a[i][j]=='F')    l[i][j]=l[i][j-1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=m-1;j>=1;j--)
            if(a[i][j]==a[i][j+1]&&a[i][j]=='F')    r[i][j]=r[i][j+1];
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++){
            if(i>1)
                if(a[i][j]==a[i-1][j]&&a[i-1][j]=='F'){
                    l[i][j]=max(l[i][j],l[i-1][j]);
                    r[i][j]=min(r[i][j],r[i-1][j]);
                    up[i][j]=up[i-1][j]+1;
                }
            int a=r[i][j]-l[i][j]+1;
            int b=min(a,up[i][j]);
            ans2=max(a*up[i][j],ans2);
        }
    cout<<ans2*3;
    return 0;
}

当然,难的在这里:奶牛浴场 (上面看懂的同学可以挑战一下这题)

这里有题解噢~

占坑,别禁赛噢~

原文地址:https://www.cnblogs.com/zhenglw/p/10102833.html