Python 矩陣中最大非負積的程式


假設我們有一個m x n階矩陣。我們最初位於左上角單元格(0, 0),每一步只能在矩陣中向右或向下移動。現在,在從左上角單元格(0, 0)到右下角單元格(m-1, n-1)的所有可能路徑中,我們必須找到具有最大非負積的路徑。如果答案太大,則返回最大非負積模10^9+7。

因此,如果輸入如下所示:

2-42
2-42
4-82

那麼輸出將是256,因為路徑是彩色的那條,

2-42
2-42
4-82

所以乘積是 [2 * 2 * (-4) * (-8) * 2] = 256。

為了解決這個問題,我們將遵循以下步驟:

  • p := 10^9+7
  • m := 矩陣的行數
  • n := 矩陣的列數
  • dp := 一個與給定矩陣同階的二維矩陣,並填充0
  • 對於 i 從 0 到 m - 1:
    • 對於 j 從 0 到 n - 1:
      • 如果 i 等於 0 且 j 等於 0,則
        • dp[i, j] := 建立一個 (matrix[i, j], matrix[i, j]) 對
      • 否則,如果 i 等於 0,則
        • ans1 := dp[i, j-1, 0] * matrix[i, j]
        • dp[i, j] := 建立一個 (ans1, ans1) 對
      • 否則,如果 j 等於 0,則
        • ans1 := dp[i-1, j, 0] * matrix[i, j]
        • dp[i, j] := 建立一個 (ans1, ans1) 對
      • 否則,
        • ans1 := dp[i-1, j, 0] * matrix[i, j]
        • ans2 := dp[i-1, j, 1] * matrix[i, j]
        • ans3 := dp[i, j-1, 0] * matrix[i, j]
        • ans4 := dp[i, j-1, 1] * matrix[i, j]
        • maximum := ans1, ans2, ans3 和 ans4 的最大值
        • minimum := ans1, ans2, ans3 和 ans4 的最小值
        • 如果 maximum < 0,則
          • dp[i, j] := 建立一個 (minimum, minimum) 對
        • 否則,如果 minimum > 0,則
          • dp[i, j] := 建立一個 (maximum, maximum) 對
        • 否則,
          • dp[i, j] := 建立一個 (maximum, minimum) 對
  • 如果 dp[m-1, n-1, 0] < 0,則
    • 返回 -1
  • 否則,
    • 返回 dp[m-1, n-1, 0] % p

示例

讓我們看看下面的實現以更好地理解:

def solve(matrix):
   p = 1e9+7
   m = len(matrix)
   n = len(matrix[0])

   dp = [[0 for _ in range(n)] for _ in range(m)]

   for i in range(m):
      for j in range(n):
         if i == 0 and j == 0:
            dp[i][j] = [matrix[i][j], matrix[i][j]]

         elif i == 0:
            ans1 = dp[i][j-1][0] * matrix[i][j]
            dp[i][j] = [ans1, ans1]

         elif j == 0:
            ans1 = dp[i-1][j][0] * matrix[i][j]
            dp[i][j] = [ans1, ans1]

         else:
            ans1 = dp[i-1][j][0] * matrix[i][j]
            ans2 = dp[i-1][j][1] * matrix[i][j]
            ans3 = dp[i][j-1][0] * matrix[i][j]
            ans4 = dp[i][j-1][1] * matrix[i][j]
            maximum = max(ans1, ans2, ans3, ans4)
            minimum = min(ans1, ans2, ans3 ,ans4)
            if maximum < 0:
               dp[i][j] = [minimum, minimum]
            elif minimum > 0 :
               dp[i][j] = [maximum, maximum]
            else:
               dp[i][j] = [maximum, minimum]

   if dp[m-1][n-1][0] < 0:
      return -1
   else:
      return int(dp[m-1][n-1][0] % p)

matrix = [[2,-4,2],[2,-4,2],[4,-8,2]]
print(solve(matrix))

輸入

"pqpqrrr"

輸出

256

更新於:2021年10月4日

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