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LeetCode221-最大正方形

程序员文章站 2022-07-13 21:59:43
...

是不是只要有人在的地方

就有邪恶,欲望以及黑暗

思想高度进步的结果就是

很多自认为是人性或者兽性的东西

都会嗤之以鼻。


题目描述:

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

思路解析:

这一题和第84题是一个类型的题目,第84题是求最大长方形,个人觉得比此题要麻烦吧。因为不需要考虑到长宽相等的情况,另外第84题是采用分治法来求解的,类似于如下过程:

LeetCode221-最大正方形

其中,i为当前num数组中最小元素的下标值,函数S为求面积最小值函数。一分为二,不断递归,最终求出最大面积值。

此题就不能用这个来求解了,而是用到动态规划算法。本人之前总结了关于动态规划问题求解步骤的文章,读者可以先了解这篇文章。动态规划问题最核心的就是要找到状态转移方程,此题的话,我弄了很久,才有些眉目,话不多说,直接搬方程吧,此处我们定义dp[][]矩阵为状态标记矩阵。方程为:

LeetCode221-最大正方形

并且只有当matrix[i-1][j-1]位置的值为"1"时,才能更新dp矩阵相关元素值。大家不要对i-1和j-1疑惑哈,因为我是定义dp=[len(matrix)+1][len(matrix[0])+1]的,为了在更新matrix矩阵的边线元素时考虑太多情况,所以就在每一行每一列多补了“0”,意思大家理解就行。

代码如下

class Solution(object):
    def maximalSquare(self, matrix):
        """
        :type matrix: List[List[str]]
        :rtype: int
        """
        if len(matrix) == 0:
            return 0
        M, N = len(matrix), len(matrix[0])
        dp = []
        for _ in range(M+1):
            dp.append([0]*(N+1))
        max_square = 0
        for i in range(1, M+1):
            for j in range(1, N+1):
                if matrix[i-1][j-1] == "1":
                    dp[i][j] = min(dp[i-1][j-1],dp[i-1][j],dp[i][j-1])+ 1
                    max_square = max(max_square, dp[i][j]**2)
        return max_square

执行效率在80%左右。

LeetCode221-最大正方形