用C语言实现在一个由 '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。 输入:3 3 0 1 1 0 1 1 0 0 0 输出:4
时间: 2024-02-09 13:11:30 浏览: 52
C语言输入三个正整数a, b, c. 若此三数构成三角形,则输出三角形面积
这是一个经典的动态规划问题,可以使用动态规划的思想来解决。设`dp[i][j]`表示以第i行第j列为右下角的最大正方形的边长,有以下状态转移方程:
```
dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) + 1
```
其中`dp[i-1][j]`、`dp[i][j-1]`、`dp[i-1][j-1]`分别表示以第(i-1)行第j列、第i行(j-1)列、(i-1)行(j-1)列为右下角的最大正方形的边长。
以下是一个使用C语言实现该功能的程序:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int maximal_square(int n, int m, char **matrix) {
int i, j, max_len = 0;
// 分配动态规划数组内存
int **dp = (int **) malloc(sizeof(int *) * n);
for (i = 0; i < n; i++) {
dp[i] = (int *) malloc(sizeof(int) * m);
}
// 初始化第一行和第一列状态
for (i = 0; i < n; i++) {
dp[i][0] = (matrix[i][0] == '1') ? 1 : 0;
max_len = (dp[i][0] == 1) ? 1 : max_len;
}
for (j = 0; j < m; j++) {
dp[0][j] = (matrix[0][j] == '1') ? 1 : 0;
max_len = (dp[0][j] == 1) ? 1 : max_len;
}
// 按行求解
for (i = 1; i < n; i++) {
for (j = 1; j < m; j++) {
if (matrix[i][j] == '1') {
dp[i][j] = 1 + ((dp[i-1][j] < dp[i][j-1]) ? ((dp[i-1][j] < dp[i-1][j-1]) ? dp[i-1][j] : dp[i-1][j-1]) : ((dp[i][j-1] < dp[i-1][j-1]) ? dp[i][j-1] : dp[i-1][j-1]));
max_len = (dp[i][j] > max_len) ? dp[i][j] : max_len;
} else {
dp[i][j] = 0;
}
}
}
// 释放动态规划数组内存
for (i = 0; i < n; i++) {
free(dp[i]);
}
free(dp);
// 返回最大面积
return max_len * max_len;
}
int main() {
int n, m, i, j;
char **matrix;
// 读取输入数据
printf("Input n and m: ");
scanf("%d %d", &n, &m);
// 分配矩阵内存
matrix = (char **) malloc(sizeof(char *) * n);
for (i = 0; i < n; i++) {
matrix[i] = (char *) malloc(sizeof(char) * (m+1));
scanf("%s", matrix[i]);
}
// 计算最大正方形面积
int max_area = maximal_square(n, m, matrix);
// 输出最大正方形面积
printf("%d\n", max_area);
// 释放矩阵内存
for (i = 0; i < n; i++) {
free(matrix[i]);
}
free(matrix);
return 0;
}
```
该程序中,`maximal_square()`函数用于计算最大正方形面积,使用了动态规划的思想。在`main()`函数中,首先读取输入数据,然后分配矩阵内存,读取矩阵元素,最后调用`maximal_square()`函数计算最大正方形面积并输出。
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