给定二维数组中最小和子矩阵(C++)
给定一个由整数元素组成的二维数组,形成矩阵。任务是计算从形成的矩阵中提取子矩阵的最小和的次数。
让我们看看这个的不同输入输出场景 -
输入 -int matrix[size][size] = { {2, 3, -1, 5}, {-2, 9, -1, 6}, { 5, 6, 9, -9}, { -6, 1, 1, 1} }
输出 -给定二维数组中最小和子矩阵是:-9
解释 -给定一个大小为 4x4 的二维数组,即 4 行 4 列。现在,我们将从给定矩阵中找出子矩阵,使得最小子矩阵为 -9。
输入 -int matrix[row][column] = { {4, 1, 3}, {-1, -1, -1}, { 6, 2, 3}}
输出 -给定二维数组中最小和子矩阵是:-3
解释 -给定一个大小为 3x3 的二维数组,即 3 行 3 列。现在,我们将从给定矩阵中找出子矩阵,使得最小子矩阵为 -3,这是通过给定矩阵中的第二行实现的,子矩阵的大小为 1x3,即 1 行 3 列。
下面程序中使用的的方法如下 -
输入一个整数二维数组并将数据传递给函数 Minimum_Matrix(matrix) 以进行进一步处理。
在函数 Minimum_Matrix(matrix) 内部
声明临时变量为 int result = INT_MAX, int arr[row], int total, int first 和 int end。
从 int 到 temp 开始循环 FOR,直到 temp 小于 column。在循环内将数组元素设置为 0。从 int 到 temp_2 开始另一个循环 FOR,直到 temp_2 小于 column。在循环内,从 int i 到 0 开始另一个循环,直到 i 小于 row 并将 arr[i] 设置为 ar[i] + matrix[i][temo_2]。
将 total 设置为对函数 Algo_Kad(arr, &first, &end, row) 的调用
检查 IF total 小于 result,然后将 result 设置为 total
打印 result 作为最终输出。
在函数 int Algo_Kad(int* arr, int* first, int* end, int max_size) 内部
声明临时变量为 int total 为 0,int result 为 INT_MAX,int temp 为 0 和 *end = -1
从 i 到 0 开始循环 FOR,直到 i 小于 max_size。在循环内,将 total 设置为 total + arr[i]。
检查 IF total 大于 0,然后将 total 设置为 0 并将 temp 设置为 i + 1。
否则 IF,检查 total 小于 result,然后将 result 设置为 total,*first 设置为 temp 并将 *end 设置为 i
现在,检查 IF *end 不等于 -1,然后返回 result。
将 result 设置为 arr[0],*first 设置为 0 并将 *end 设置为 0
从 i 到 1 开始循环 FOR,直到 i 小于 max_size。在循环内,检查 IF arr[i] 小于 result,然后将 result 设置为 arr[i],*first 设置为 i 并将 *end 设置为 i
返回 result。
示例
#include <bits/stdc++.h> using namespace std; #define row 4 #define column 4 int Algo_Kad(int* arr, int* first, int* end, int max_size) { int total = 0; int result = INT_MAX; int temp = 0; *end = -1; for(int i = 0; i < max_size; ++i) { total = total + arr[i]; if(total > 0) { total = 0; temp = i + 1; } else if(total < result) { result = total; *first = temp; *end = i; } } if(*end != -1) { return result; } result = arr[0]; *first = 0; *end = 0; for(int i = 1; i < max_size; i++) { if(arr[i] < result) { result = arr[i]; *first = i; *end = i; } } return result; } void Minimum_Matrix(int matrix[][column]) { int result = INT_MAX; int arr[row]; int total; int first; int end; for(int temp = 0; temp < column; ++temp) { memset(arr, 0, sizeof(arr)); for(int temp_2 = temp; temp_2 < column; ++temp_2) { for(int i = 0; i < row; ++i) { arr[i] = arr[i] + matrix[i][temp_2]; } total = Algo_Kad(arr, &first, &end, row); if(total < result) { result = total; } } } cout<<"Minimum sum submatrix in a given 2D array is: "<<result; } int main() { int matrix[row][column] = {{2, 3, -1, 5}, {-2, 9, -1, 6}, { 5, 6, 9, -9}, { -6, 1, 1, 1} }; Minimum_Matrix(matrix); return 0; }
输出
如果我们运行以上代码,它将生成以下输出
Minimum sum submatrix in a given 2D array is: -9