C++ 程序:计算给定矩阵中 1 的正方形子矩阵的数量


假设我们有一个二维二进制矩阵,我们需要找到所有元素都为 1 的子矩阵的总数。

所以,如果输入是这样的

110
110
001

那么输出将是 10,因为有五个 1 x 1 矩阵,两个 2 x 1 矩阵,两个 1 x 2 矩阵,以及一个 2 x 2 矩阵。

为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:

  • 定义一个函数 getAns(),它将接收一个数组 a,

  • ret := 0

  • n := a 的大小

  • 定义一个大小为 n 的数组 v

  • 定义一个栈 st

  • for 初始化 i := 0,当 i < a 的大小,更新(i 增加 1),执行:

    • while (st 不为空且 a[st 的栈顶元素] >= a[i]),执行:

      • 从 st 中弹出

    • 如果 st 不为空,则:

      • prev := st 的栈顶元素

      • v[i] := v[i] + v[prev]

      • v[i] := v[i] + a[i] * (i - prev)

    • 否则

      • v[i] := v[i] + a[i] * (i + 1)

    • 将 i 插入 st

  • 对于 v 中的每个 i:

    • ret := ret + i

  • 返回 ret

  • 从主方法执行以下操作:

  • ret := 0

  • n := v 的大小

  • m := (如果 n 非零,则 v[0] 的大小,否则为 0)

  • 定义一个大小为 m 的数组 temp

  • for 初始化 i := 0,当 i < n,更新(i 增加 1),执行:

    • for 初始化 j := 0,当 j < m,更新(j 增加 1),执行:

      • temp[j] := (如果 v[i, j] 非零,则 temp[j] + 1,否则为 0)

    • ret := ret + getAns(temp)

  • 返回 ret

示例

让我们看看以下实现,以便更好地理解:

在线演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
   public:
   int getAns(vector& a) {
      int ret = 0;
      int n = a.size();
      vector<int> v(n);
      stack<int> st;
      for (int i = 0; i < a.size(); i++) {
         while (!st.empty() && a[st.top()] >= a[i])
            st.pop();
         if(!st.empty()) {
            int prev = st.top();
            v[i] += v[prev];
            v[i] += a[i] * (i - prev);
         }
         else{
            v[i] += a[i] * (i + 1);
         }
         st.push(i);
      }
      for (int i : v) {
         ret += i;
      }
      return ret;
   }
   int solve(vector<vector<int>>& v) {
      int ret = 0;
      int n = v.size();
      int m = n ? v[0].size() : 0;
      vector<int> temp(m);
      for (int i = 0; i < n; i++) {
         for (int j = 0; j < m; j++) {
            temp[j] = v[i][j] ? temp[j] + 1 : 0;
         }
         ret += getAns(temp);
      }
      return ret;
   }
};
int solve(vector<vector<int>>& matrix) {
   return (new Solution())->solve(matrix);
}
main(){
   vector<vector> matrix = {
      {1, 1, 0},
      {1, 1, 0},
      {0, 0, 1}
   };
   cout << solve(matrix);
}

输入

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

输出

10

更新于:2020-12-22

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