在C++中查找二进制矩阵中位差最大的两行


假设我们有一个二进制矩阵;我们必须找到该矩阵中位差最大的两行。

因此,如果输入类似于矩阵,则输出将为 [2,3],因为第 2 行和第 3 行之间的位差为 4,这是最大的。

  • 为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义 Trie 结构,包含值和两个子节点。

  • 定义一个函数 `get_max_bit_diff()`,它将接收 Trie 的根节点、矩阵、n(列数)、行索引作为参数。

  • temp := 根节点, count := 0

  • for i := 0 to n-1 do −

    • 如果 temp 的子节点[matrix[row_index, i]] 不为空,则:

      • temp := temp 的子节点[matrix[row_index, i]]

    • 否则,如果 temp 的子节点[1 - matrix[row_index, i]] 不为空,则:

      • temp := temp 的子节点[1 - matrix[row_index, i]]

      • (count 加 1)

  • leaf_index := temp 的叶子节点索引

  • temp_count := 0, temp := 根节点

  • for i := 0 to n-1 do −

    • 如果 temp 的子节点[1 - matrix[row_index, i]] 不为空,则:

      • temp := temp 的子节点[1 - matrix[row_index, i]]

      • (temp_count 加 1)

    • 否则,如果 temp 的子节点[matrix[row_index, i]] 不为空,则:

      • temp := temp 的子节点[matrix[row_index, i]]

  • P = if temp_count > count then 创建一个包含 (temp_count, temp 的叶子节点索引) 的对,否则创建一个包含 (count, leaf_index) 的对

  • 返回 P

  • 在主方法中,执行以下操作:

  • root = 一个新的 TrieNode

  • 将第 0 行插入 root

  • max_bit_diff := -inf

  • 定义一个对 pr 和另一个对 temp

  • for i := 1 to n-1 do −

    • temp := get_max_bit_diff(root, mat, m, i)

    • 如果 max_bit_diff < temp.first,则:

      • max_bit_diff := temp.first

      • pr := 创建一个包含 (temp.second, i + 1) 的对

    • 将第 i 行插入 root

  • 显示对 pr

示例 (C++)

让我们看看下面的实现,以便更好地理解:

 在线演示

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
const int MAX = 100;
class TrieNode {
   public:
   int leaf;
   TrieNode *child[2];
   TrieNode(){
      leaf = 0;
      child[0] = child[1] = NULL;
   }
};
void insert(TrieNode *root, int matrix[][MAX], int n, int row_index){
   TrieNode * temp = root;
   for (int i=0; i<n; i++) {
      if(temp->child[ matrix[row_index][i] ] == NULL)
         temp->child[ matrix[row_index][i] ] = new TrieNode();
         temp = temp->child[ matrix[row_index][i] ];
      }
      temp->leaf = row_index +1 ;
   }
   pair<int, int>get_max_bit_diff(TrieNode * root, int matrix[][MAX], int n, int row_index) {
      TrieNode * temp = root;
      int count = 0;
      for (int i= 0 ; i < n ; i++) {
         if (temp->child[ matrix[row_index][i] ] != NULL)
            temp = temp->child[ matrix[row_index][i] ];
         else if (temp->child[1 - matrix[row_index][i]] != NULL) {
            temp = temp->child[1- matrix[row_index][i]];
            count++;
         }
      }
      int leaf_index = temp->leaf;
      int temp_count = 0 ;
      temp = root;
      for (int i= 0 ; i < n ; i++) {
         if (temp->child[ 1 - matrix[row_index][i] ] !=NULL) {
            temp = temp->child[ 1- matrix[row_index][i] ];
            temp_count++;
         }
         else if (temp->child[ matrix[row_index][i] ] != NULL)
            temp = temp->child[ matrix[row_index][i] ];
      }
      pair <int ,int> P = temp_count > count ? make_pair(temp_count, temp->leaf): make_pair(count, leaf_index);
      return P;
}
void get_max_diff( int mat[][MAX], int n, int m) {
   TrieNode * root = new TrieNode();
   insert(root, mat, m, 0);
   int max_bit_diff = INT_MIN;
   pair<int ,int> pr, temp ;
   for (int i = 1 ; i < n; i++) {
      temp = get_max_bit_diff(root, mat, m ,i);
      if (max_bit_diff < temp.first ) {
         max_bit_diff = temp.first;
         pr = make_pair( temp.second, i+1);
      }
      insert(root, mat, m, i );
   }
   cout << "(" << pr.first <<", "<< pr.second << ")";
}
int main() {
   int mat[][MAX] = {
      {1 ,1 ,1 ,1 },
      {1, 0, 1 ,1},
      {0 ,1 ,0 ,0},
      {1 ,0 ,0 ,0}
   };
   get_max_diff(mat, 4, 4) ;
}

输入

{{1 ,1 ,1 ,1 },
{1, 0, 1 ,1},
{0 ,1 ,0 ,0},
{1 ,0 ,0 ,0}}, 4,4

输出

(2,3)

更新于:2020年8月25日

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