给定一个N*N的矩阵,计算最大子矩阵和。




给定一个N*N的矩阵计算最大子矩阵和。


思路


最大子段和问题可以用动态规划在O(n)内解决该题可以借助最大子段和的解法来做。我们考虑第i行到第j行的子矩阵可以将i ~ j行的矩阵合并为一个一维数组即把每列对应的数相加那么这个一维数组的最大子段和就是原子矩阵的最大和。


我们用一个二维数组p来保存矩阵的部分和,p[i][j]表示左上角是(1, 1),(下标从1开始), 右下角是(i, j)的矩阵中元素的和。如果我们要求i~j行、k~m列的矩阵中元素的和我们可以通过以下式子计算得出


sum = p[j][m] - p[j][k-1] - p[i-1][m] + p[i-1][k-1]

只需要O(1)的时间。


部分和p[i][j]要怎么计算呢我们可以通过更小的部分和来计算得到它


p[i][j] = p[i-1][j] + p[i][j-1] - p[i-1][j-1] + a[i][j]

其中a[i][j]是矩阵中的整数。我们只需要O(n2 ) 的时间即可预处理得到所有的部分和。


所以总的时间为O(n3 )


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#include <iostream>  

#include <vector>  

using namespace std;  

  

const int N = 101;  

int a[N][N], p[N][N];  

  

int MaxRecSum(int n)  

{  

    for (int i = 0; i <= n; ++i)  

    {  

        p[i][0] = 0;  

        p[0][i] = 0;  

    }     

    for (int i = 1; i <= n; ++i)  

    {  

        for (int j = 1; j <= n; ++j)  

            p[i][j] = p[i-1][j] + p[i][j-1] - p[i-1][j-1] + a[i][j];  

    }  

  

    int max = INT_MIN;  

    for (int i = 1; i <= n; ++i)  

    {  

        for (int j = i; j <= n; ++j)  

        {  

            int sum = 0;  

            for (int k = 1; k <= n; ++k)  

            {  

                int temp = p[j][k] - p[j][k-1] - p[i-1][k] + p[i-1][k-1];  

                if (sum > 0)  

                    sum += temp;  

                else  

                    sum = temp;  

                if (sum > max)  

                    max = sum;  

            }  

        }  

    }  

    return max;  

}  

  

int main()  

{  

    int n = 4;  

    int num;  

    for (int i = 1; i <= n; ++i)  

    {  

        for (int j = 1; j <= n; ++j)  

        {  

            cin >> num;  

            a[i][j] = num;  

        }  

    }  

  

    cout << MaxRecSum(n) << endl;  

    return 0;  

}

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转载自blog.csdn.net/u010325193/article/details/80646636