使用 C++ 设置二进制矩阵所有元素所需的最少操作次数


问题陈述

给定一个 N 行 M 列的二进制矩阵。允许对矩阵进行的操作是选择任何索引 (x, y),并切换左上角为 (0, 0) 且右下角为 (x-1, y-1) 的矩形内的所有元素。切换元素意味着将 1 更改为 0,将 0 更改为 1。任务是找到使矩阵所有元素都设置为 1(即所有元素都为 1)所需的最少操作次数。

示例

If input matrix is {0, 0, 0, 1, 1}
   {0, 0, 0, 1, 1}
   {0, 0, 0, 1, 1}
   {1, 1, 1, 1, 1}
   {1, 1, 1, 1, 1}
Then answer is 1

一步操作,选择 (3, 3) 以使整个矩阵仅包含 1。

算法

其思想是从终点 (N – 1, M – 1) 开始,反向遍历矩阵。每当遇到值为 0 的单元格时,将其翻转。

示例

#include <iostream>
#define ROWS 5
#define COLS 5
using namespace std;
int getMinOperations(bool arr[ROWS][COLS]) {
   int ans = 0;
   for (int i = ROWS - 1; i >= 0; i--){
      for (int j = COLS - 1; j >= 0; j--){
         if(arr[i][j] == 0){
            ans++;
            for (int k = 0; k <= i; k++){
               for (int h = 0; h <= j; h++){
                  if (arr[k][h] == 1)
                     arr[k][h] = 0;
                  else
                     arr[k][h] = 1;
               }
            }
         }
      }
   }
   return ans;
}
int main() {
   bool mat[ROWS][COLS] = {
      0, 0, 1, 1, 1,
      0, 0, 0, 1, 1,
      0, 0, 0, 1, 1,
      1, 1, 1, 1, 1,
      1, 1, 1, 1, 1
   };
   cout << "Minimum required operations = " << getMinOperations(mat) << endl;
   return 0;
}

输出

编译并执行上述程序后,将生成以下输出:

Minimum required operations = 3

更新于:2019年11月22日

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