📌  相关文章
📜  最多删除一个空单元后的最长非空单元子阵列(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:40:13.960000             🧑  作者: Mango

最多删除一个空单元后的最长非空单元子阵列

在开发过程中,我们可能会遇到需要找到最长非空单元子阵列的情况,而且有时候需要删除一个空单元以进一步优化结果。这就是本文的主题——最多删除一个空单元后的最长非空单元子阵列。

问题描述

给定一个由0和1组成的二进制矩阵,你需要找到其中仅包含1的子矩阵,且仅删去其中一个空单元之后能够得到的最长子矩阵的长度。注意,将一个单元格从1变成0或者从0变成1都不算作删除。

解决方案

我们可以使用动态规划来解决这个问题。用一个矩阵dp记录以每个单元格为右下角的最大子矩阵大小。那么状态转移方程为:

$$ dp_{i,j}=\begin{cases} dp_{i,j-1}+1, &\text{matrix[i][j]=1}\ 0, & \text{matrix[i][j]=0} \end{cases} $$

这里用到了一个巧妙的方法——既然只能删除最多一个空单元,我们在处理每个单元格的时候就可以记录其左、上两个点,然后在更新dp值的时候可以简单判断一下:如果当前单元格是空的,那么删除左侧空单元能得到的最大矩阵和删除上侧空单元能得到的最大矩阵二者取最大即可。

def longestSubmatrix(matrix: List[List[int]]) -> int:
    if not matrix:
        return 0
    m, n = len(matrix), len(matrix[0])
    dp = [[0] * n for _ in range(m)]
    res = 0
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            if matrix[i][j] == 1:
                if j > 0:
                    dp[i][j] = dp[i][j-1] + 1
                else:
                    dp[i][j] = 1
                width = float("inf")
                for k in range(i, -1, -1):
                    width = min(width, dp[k][j])
                    res = max(res, width * (i-k+1))
            else:
                dp[i][j] = 0
    return res

上述代码中,我们使用了Python语言,通过二重循环遍历矩阵,同时利用了Python语言的列表简洁灵活的特点,轻轻松松就实现了状态转移方程,并更新了最长子矩阵的长度。

总结

最多删除一个空单元后的最长非空单元子阵列问题很有意思,在处理二进制矩阵的时候也很实用。相信通过我们的介绍,大家都能正确理解问题描述,同时也掌握了如何用动态规划来解决这个问题。