C++ 中統計全為 1 的正方形子矩陣


假設我們有一個大小為 m x n 的二進位制矩陣。我們需要統計所有元素都為 1 的正方形子矩陣的數量。例如,如果矩陣如下所示:

0111
1111
0111

那麼將有 15 個正方形。10 個單個元素的正方形,4 個包含四個元素的正方形,以及 1 個包含九個元素的正方形。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • 設定 ans := 0,n := 行數,m := 列數
  • 對於 i 的範圍從 0 到 m – 1
    • ans := ans + matrix[n – 1, i]
  • 對於 i 的範圍從 0 到 n – 1
    • ans := ans + matrix[i, m – 1]
  • ans := ans – matrix[n – 1, m - 1]
  • 對於 i 的範圍從 n – 2 逆序到 0
    • 對於 j 的範圍從 m – 2 逆序到 0
      • 如果 matrix[i, j] = 1,則
        • matrix[i, j] := 1 + min(matrix[i + 1, j + 1], matrix[i, j + 1], matrix[i + 1, j])
      • 否則 matrix[i,j] := 0
      • ans := ans + matrix[i, j]
  • 返回 ans

讓我們看下面的實現來更好地理解:

示例

即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
class Solution {
   public:
   int countSquares(vector<vector<int>>& matrix) {
      int ans = 0;
      int n = matrix.size();
      int m = matrix[0].size();
      for(int i = 0; i < m; i++)ans += matrix[n-1][i];
      for(int i = 0; i < n; i++)ans += matrix[i][m-1];
      ans -= matrix[n-1][m-1];
      for(int i = n - 2;i >= 0; i--){
         for(int j = m-2 ;j >= 0; j--){
            matrix[i][j] = matrix[i][j] == 1? 1 + min({matrix[i+1][j+1],matrix[i] [j+1],matrix[i+1][j]}) : 0;
            ans += matrix[i][j];
         }
      }
      return ans;
   }
};
main(){
   vector<vector<int>> v = {{0,1,1,1},{1,1,1,1},{0,1,1,1}};
   Solution ob;
   cout << (ob.countSquares(v));
}

輸入

[[0,1,1,1],
[1,1,1,1],
[0,1,1,1]]

輸出

15

更新於: 2020年5月2日

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