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📜  从给定矩阵的左上角到右下角最大化产品中的尾随零(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:06:38.477000             🧑  作者: Mango

从给定矩阵的左上角到右下角最大化产品中的尾随零

在该问题中,我们需要从一个给定的矩阵的左上角到右下角的路径中选取一个路径,使得路径上所有数字的乘积末尾零的个数最大化。我们需要编写一个程序来解决这个问题。

思路

首先,我们需要注意到一个末尾零的来源是2x5的组合。因此,我们需要解决矩阵中的每个数字中有多少个2和5。为了避免直接计算这些数字的质因数,我们可以利用它们的因式分解式中2和5的次数来确定每个数字的末尾零数目。

对于给定的矩阵,我们可以使用动态规划来解决这个问题。我们定义一个二维数组dp,其中dp[i][j]表示从矩阵的左上角到(i,j)处的路径所得到的尾随零的最大数目。由于我们只需要路径中数字的乘积末尾零的个数,因此我们只需要考虑路径中数字中包含的2和5的总和,而不需要考虑它们的绝对个数。

对于任意一个位置(i,j),我们可以选择从(i-1,j)或者(i,j-1)处的数字中的其中一个继续延伸。但是,我们需要更加谨慎地处理0。如果(i,j)处的数字为0,那么路径将不能再从这个位置延伸,因此dp[i][j]应该为0。如果选择(i-1,j)或者(i,j-1)处的数字时,我们需要考虑到路径中所有数字的乘积中包含的0的个数。这可以通过计算路径中数字最小的5和2的次数之差得到。因此,我们需要在dp数组中记录路径中数字最小的5和2的次数。

最后,从dp[0][0]到dp[n-1][m-1]的路径上的最大末尾零数目即为答案。

代码
def get_trailing_zeros(num):
    count = 0
    while num > 0 and num % 10 == 0:
        count += 1
        num //= 10
    return count
    
def max_trailing_zeros(matrix):
    n, m = len(matrix), len(matrix[0])
    dp = [[(0, 0) for j in range(m)] for i in range(n)]
    dp[0][0] = (get_trailing_zeros(matrix[0][0]), get_trailing_zeros(matrix[0][0]))
    
    for i in range(1, n):
        zeros = get_trailing_zeros(matrix[i][0])
        dp[i][0] = (dp[i-1][0][0]+zeros, dp[i-1][0][1]+zeros)
        
    for j in range(1, m):
        zeros = get_trailing_zeros(matrix[0][j])
        dp[0][j] = (dp[0][j-1][0]+zeros, dp[0][j-1][1]+zeros)
        
    for i in range(1, n):
        for j in range(1, m):
            min_val = min(dp[i-1][j][0], dp[i][j-1][0])
            max_val = max(dp[i-1][j][1], dp[i][j-1][1])
            zeros = get_trailing_zeros(matrix[i][j])
            if matrix[i][j] == 0:
                dp[i][j] = (0, 0)
            else:
                dp[i][j] = (min_val+zeros, max_val+zeros)
    
    return dp[n-1][m-1][1]

以上是一个Python实现的例子。这里的函数max_trailing_zeros接受一个二维矩阵作为输入,并返回从左上角到右下角路径中乘积末尾零最多的个数。该函数的时间复杂度为O(nm),其中n和m分别是矩阵的行数和列数。