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  • LeetCode85. 最大矩形

    这题其实是84题的进阶版。

    要求最大矩形,同样也是枚举所有矩形,关键就在于如何枚举。

    如果直接枚举所有起点和终点,复杂度最起码是O(n^4),超时。

    所以要换种方式枚举,可以考虑固定住所有矩形的底边,比如以每一行作为底边,枚举以这个底边,往上有哪些矩形,分别计算面积。

    固定住底边之后,网上所有的连续的'1'就构成了类似84题的柱状图,84题我们已经用单调栈在O(n)时间内解决了,枚举所有底边(行数)也需要O(n),
    所以总的时间复杂度是O(n^2)。

    因为原数组是字符数组,所以我们要预处理一下高度,额外开一个和martix一样大小的heights数组,heights[i][j]表示从(i, j)往上的高度(连续的1的大小),
    显然,如果martix[i][j]是'0',则heights[i][j]为0,如果martix[i][j]是'1'则,heights[i][j]是1 + height[i - 1][j](上面的高度)。

    预处理出高度之后,我们就可以固定住每一行作为矩形的底边,然后用单调栈求柱状图里的最大矩形啦(这里和84题方法一模一样)。

    上代码:

    class Solution {
    public:
        int maximalRectangle(vector<vector<char>>& matrix) {
            if(matrix.size() == 0 || matrix[0].size() == 0) {            //特判,LC特色
                return 0;
            }
            int rows = matrix.size(), cols = matrix[0].size();           //行数和列数
            vector<vector<int>> heights(rows, vector<int>(cols));
            for(int j = 0; j < cols; ++j) {            
                heights[0][j] = matrix[0][j] == '1' ? 1 : 0;             //先预处理第0行的高度,如果字符是'1',高度是1;如果字符是'0',高度是0。
            }
            for(int i = 1; i < rows; ++i) {                              //从第一行到最后一行
                for(int j = 0; j < cols; ++j) {                          //求出每个位置的高度(向上的连续的'1'的个数)
                    if(matrix[i][j] == '0') {
                        heights[i][j] = 0;
                    } else {
                        heights[i][j] = 1 + heights[i - 1][j];
                    }
                }
            }
            int res = 0;
            for(int i = 0; i < rows; ++i) {
                vector<int> left(cols), right(cols);                        //left和right数组和84题的含义一样,都是往左右找第一个比当前高度小的高度的下标
                stack<int> stk;
                for(int j = 0; j < cols; ++j) {                            //单调栈,确定left数组
                    while(!stk.empty() && heights[i][stk.top()] >= heights[i][j]) {
                        stk.pop();
                    }
                    if(stk.empty()) {
                        left[j] = -1;
                    } else {
                        left[j] = stk.top();
                    }
                    stk.push(j);
                }
                stk = stack<int>();                                        //求right数组前清空栈
                for(int j = cols - 1; j >= 0; --j) {                        //单调栈,确定right数组
                    while(!stk.empty() && heights[i][stk.top()] >= heights[i][j]) {
                        stk.pop();
                    }
                    if(stk.empty()) {
                        right[j] = cols;
                    } else {
                        right[j] = stk.top();
                    }
                    stk.push(j);
                }
                for(int j = 0; j < cols; ++j) {                            //对于柱状图中的每个矩形,更新res
                    res = max(res, heights[i][j] * (right[j] - left[j] - 1));
                }
            }
            return res;
        }
    };
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/linrj/p/13329086.html
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