在 C++ 中查找矩阵中正方形的最大边长


在这个问题中,我们得到一个大小为 n 的二维矩阵 mat[][],其中 n 是奇数。我们的任务是在矩阵中找到正方形的最大边长。

问题描述 - 我们需要找到一个方形矩阵的边长,其周长值相同,并且与矩阵共享相同的中心。

让我们举个例子来理解这个问题,

输入

mat[][] = {
   {2, 4, 6, 6, 5},
   {1, 7, 7, 7, 3},
   {5, 7, 0, 7, 1},
   {3, 7, 7, 7, 1},
   {2, 0, 1, 3, 2}
}

输出

3

解决方案方法

解决该问题的一个简单方法是找到矩阵的中心元素,因为它是奇数矩阵,所以中心元素将在索引 (n/2, n/2) 处。找到中心后,我们将找到围绕它的所有二维子矩阵,这些子矩阵将检查其所有元素是否相同。

距离中心 i 索引处的子矩阵将具有从索引 (n/2 - 1) 到 (n/2 + 1) 的行 (n/2 - 1) 和 (n/2 + 1) 的元素。此外,其周长还包括从索引 (n/2 - 1) 到 (n/2 + 1) 的列 (n/2 - 1) 和 (n/2 + 1) 的元素。我们需要检查从 0 到 n/2 的任何 i 值的子矩阵的所有周长元素是否相同。

程序说明了我们解决方案的工作原理,

示例

 在线演示

#include <iostream>
#define n 5
using namespace std;
int findMaxSideSquare(int matrix[][n]) {
   int squareLen = 1;
   for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
      int sideVal = matrix[i][i];
      bool isSquare = true;
      for (int j = i; j < n - i; j++) {
         if (matrix[i][j] != sideVal)
            isSquare = false;
         if (matrix[n - i - 1][j] != sideVal)
            isSquare = false;
         if (matrix[j][i] != sideVal)
            isSquare = false;
         if (matrix[j][n - i - 1] != sideVal)
            isSquare = false;
      }
      if (isSquare)
         squareLen = n - 2 * i;
   }
   return squareLen;
}
int main() {
   int mat[n][n] = {
      {2, 4, 6, 6, 5},
      {1, 7, 7, 7, 3},
      {5, 7, 0, 7, 1},
      {3, 7, 7, 7, 1},
      {2, 0, 1, 3, 2}
   };
   cout<<"The maximum side length of square in a Matrix is "<<findMaxSideSquare(mat);
   return 0;
}

输出

The maximum side length of square in a Matrix is 3

更新于: 2021年3月12日

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