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  • 最大正方形-【动态规划】

    最大正方形

    在一个由 0 和 1 组成的二维矩阵内,找到只包含 1 的最大正方形,并返回其面积。

    示例:

    输入: 
    1 0 1 0 0
    1 0 1 1 1
    1 1 1 1 1
    1 0 0 1 0
    
    输出: 4
    

    思路:

    先确定dp数组的含义,用dp[i][j]数组来表示包括i行以及i行前的,包括j列以及j列前的,满足条件的最大正方形。并且只对matrix数组值为'1'的点,求dp[][]的值,其余的赋值0即可
    示例对应的dp[][]数组:

    1 0 1 0 0 
    1 0 1 1 1 
    1 1 1 2 2 
    1 0 0 1 0 
    

    然后考虑的就是状态转移方程了:
    如果该位置的值是 0,则 dp(i, j) = 0,因为当前位置不可能在由 1 组成的正方形中;
    如果该位置的值是 1,则 dp(i, j)的值由其上方、左方和左上方的三个相邻位置的 dp 值决定。当前位置的元素值等于三个相邻位置的元素中的最小值加 1,状态转移方程如下:
    dp(i, j)=min(dp(i−1, j), dp(i−1, j−1), dp(i, j−1))+1
    需要考虑边界条件。如果 i 和 j 中至少有一个为 0,则matrix[]数组值为1的,以位置 (i, j) 为右下角的最大正方形的边长只能是 1,因此 dp(i, j) = 1。

    class Solution {
    public:
        int maximalSquare(vector<vector<char>>& matrix) {
            // 一个坑点就是matrix数组是字符数组,不是整形数组。
            if (matrix.empty() || matrix[0].empty()) return 0;
            int m = matrix.size(), n = matrix[0].size();
            vector<vector<int>> dp(m+1, vector<int>(n+1,0));
            // 把dp数组初始化为0。
            int res = 0;
            for (int i = 1; i <= m; i++) {
                for (int j = 1; j <= n; j++) {
                    if (matrix[i-1][j-1] == '1') {
                        dp[i][j] = min({dp[i-1][j], dp[i-1][j-1], dp[i][j-1]}) + 1;
                        res = max(res, dp[i][j]);
                    }
                }
            }
                for (int i = 1; i <= m; i++) {
                for (int j = 1; j <= n; j++) 
                cout<<dp[i][j]<<" ";
                cout<<endl;
    
                    }
            return res * res;
        }
    };
    
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