C++ 中求和为目标值的子矩阵数量


假设我们有一个矩阵和一个目标值,我们需要找到和等于目标值的非空子矩阵的数量。这里,子矩阵 [(x1, y1), (x2, y2)] 是所有单元格 matrix[x][y] 的集合,其中 x 的范围在 x1 和 x2 之间,y 的范围在 y1 和 y2 之间。两个子矩阵 [(x1, y1), (x2, y2)] 和 [(x1', y1'), (x2', y2')] 不同,如果它们的一些坐标不同:例如,如果 x1 与 x1' 不相同。

因此,如果输入如下所示:

010
111
010

并且目标值为 0,则输出将为 4,这是因为有四个仅包含 0 的 1x1 子矩阵。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • ans := 0

  • col := 列数

  • row := 行数

  • 初始化 i := 0,当 i < row 时,更新(i 增加 1),执行以下操作:

    • 初始化 j := 1,当 j < col 时,更新(j 增加 1),执行以下操作:

      • matrix[i, j] := matrix[i, j] + matrix[i, j - 1]

  • 定义一个 map m

  • 初始化 i := 0,当 i < col 时,更新(i 增加 1),执行以下操作:

    • 初始化 j := i,当 j < col 时,更新(j 增加 1),执行以下操作:

      • 清空 map m

      • m[0] := 1

      • sum := 0

    • 初始化 k := 0,当 k < row 时,更新(k 增加 1),执行以下操作:

      • current := matrix[k, j]

      • 如果 i - 1 >= 0,则执行以下操作:

        • current := current - matrix[k, i - 1]

      • sum := sum + current

      • ans := ans + m[target - sum]

      • m[-sum] 增加 1

  • 返回 ans

让我们看看下面的实现来更好地理解:

示例

 在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
   public:
   int numSubmatrixSumTarget(vector<vector<int>>& matrix, int
   target) {
      int ans = 0;
      int col = matrix[0].size();
      int row = matrix.size();
      for(int i = 0; i < row; i++){
         for(int j = 1; j < col; j++){
            matrix[i][j] += matrix[i][j - 1];
         }
      }
      unordered_map <int, int> m;
      for(int i = 0; i < col; i++){
         for(int j = i; j < col; j++){
            m.clear();
            m[0] = 1;
            int sum = 0;
            for(int k = 0; k < row; k++){
               int current = matrix[k][j];
               if(i - 1 >= 0)current -= matrix[k][i - 1];
               sum += current;
               ans += m[target - sum];
               m[-sum]++;
            }
         }
      }
      return ans;
   }
};
main(){
   Solution ob;
   vector<vector<int>> v = {{0,1,0},{1,1,1},{0,1,0}};
   cout << (ob.numSubmatrixSumTarget(v, 0));
}

输入

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

输出

4

更新于: 2020年6月4日

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