C++ 中求和為目標值的子矩陣數量


假設我們有一個矩陣和一個目標值,我們需要找到和等於目標值的非空子矩陣的數量。這裡,子矩陣 [(x1, y1), (x2, y2)] 是所有單元格 matrix[x][y] 的集合,其中 x 的範圍在 x1 和 x2 之間,y 的範圍在 y1 和 y2 之間。兩個子矩陣 [(x1, y1), (x2, y2)] 和 [(x1', y1'), (x2', y2')] 不同,如果它們的一些座標不同:例如,如果 x1 與 x1' 不相同。

因此,如果輸入如下所示:

010
111
010

並且目標值為 0,則輸出將為 4,這是因為有四個僅包含 0 的 1x1 子矩陣。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • ans := 0

  • col := 列數

  • row := 行數

  • 初始化 i := 0,當 i < row 時,更新(i 增加 1),執行以下操作:

    • 初始化 j := 1,當 j < col 時,更新(j 增加 1),執行以下操作:

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

  • 定義一個 map m

  • 初始化 i := 0,當 i < col 時,更新(i 增加 1),執行以下操作:

    • 初始化 j := i,當 j < col 時,更新(j 增加 1),執行以下操作:

      • 清空 map m

      • m[0] := 1

      • sum := 0

    • 初始化 k := 0,當 k < row 時,更新(k 增加 1),執行以下操作:

      • current := matrix[k, j]

      • 如果 i - 1 >= 0,則執行以下操作:

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

      • sum := sum + current

      • ans := ans + m[target - sum]

      • m[-sum] 增加 1

  • 返回 ans

讓我們看看下面的實現來更好地理解:

示例

 線上演示

#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));
}

輸入

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

輸出

4

更新於: 2020年6月4日

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