7-1 求矩阵的局部极大值 (15 分)
时间: 2023-09-07 09:05:16 浏览: 190
用python求矩阵的局部极大值
### 回答1:
题目描述:
给定一个 $n\times m$ 的矩阵 $A$,求出所有的局部极大值。
解题思路:
对于一个矩阵中的元素 $A_{i,j}$,如果它是一个局部极大值,那么它必须满足以下条件:
1. $A_{i,j}$ 大于等于它上下左右四个元素,即 $A_{i,j}\geq A_{i-1,j},A_{i+1,j},A_{i,j-1},A_{i,j+1}$。
2. 如果 $i=1$,那么 $A_{i,j}$ 必须大于等于它下面的元素 $A_{i+1,j}$;如果 $i=n$,那么 $A_{i,j}$ 必须大于等于它上面的元素 $A_{i-1,j}$;如果 $j=1$,那么 $A_{i,j}$ 必须大于等于它右边的元素 $A_{i,j+1}$;如果 $j=m$,那么 $A_{i,j}$ 必须大于等于它左边的元素 $A_{i,j-1}$。
根据以上条件,我们可以遍历整个矩阵,找到所有满足条件的元素,即为局部极大值。
代码实现:
```python
n, m = map(int, input().split())
A = [list(map(int, input().split())) for _ in range(n)]
res = []
for i in range(n):
for j in range(m):
if (i == 0 or A[i][j] >= A[i-1][j]) and \
(i == n-1 or A[i][j] >= A[i+1][j]) and \
(j == 0 or A[i][j] >= A[i][j-1]) and \
(j == m-1 or A[i][j] >= A[i][j+1]):
res.append((i+1, j+1))
for r in res:
print(r[0], r[1])
```
时间复杂度:$O(nm)$。
空间复杂度:$O(1)$。
### 回答2:
矩阵的局部极大值是指矩阵中某个元素大于其相邻元素的值,并且该元素是其所在行列的最大值。
求解矩阵的局部极大值的方法如下:
1. 遍历矩阵的每个元素。
2. 对于每个元素,比较其与四个相邻元素(上下左右)的值。
3. 如果该元素大于其四个相邻元素的值,并且该元素是其所在行列的最大值,则该元素为矩阵的一个局部极大值。
举例说明:
假设给定一个3×3的矩阵:
3 5 2
1 7 4
6 8 9
遍历矩阵的每个元素,开始时,可以设定所有元素都是局部极大值。
对于元素3,其相邻元素为5、1,不满足条件。所以3不是局部极大值。
对于元素5,其相邻元素为3、7、1、6,其中5大于3、1,但不是行的最大值。所以5不是局部极大值。
对于元素2,其相邻元素为5、7,不满足条件。所以2不是局部极大值。
对于元素1,其相邻元素为7、3,不满足条件。所以1不是局部极大值。
对于元素7,其相邻元素为1、5、8、6,其中7大于1、5,且7是第二行的最大值。所以7是局部极大值。
对于元素4,其相邻元素为5、9,不满足条件。所以4不是局部极大值。
对于元素6,其相邻元素为7、8,不满足条件。所以6不是局部极大值。
对于元素8,其相邻元素为9、6,不满足条件。所以8不是局部极大值。
对于元素9,其相邻元素为8、4,不满足条件。所以9不是局部极大值。
因此,以上矩阵中的局部极大值为7。
### 回答3:
矩阵的局部极大值是指矩阵中某个元素周围的元素都比它小的元素。求矩阵的局部极大值的一种方法是遍历矩阵的每一个元素,然后判断该元素是否是局部极大值。具体步骤如下:
1. 遍历矩阵的每一个元素,假设当前元素为matrix[i][j]。
2. 判断当前元素是否是矩阵的角落元素(即第一行、最后一行、第一列、最后一列的元素)。如果是角落元素,只需要判断它与相邻的元素的大小关系。
3. 对于矩阵内部的元素,需要判断它与上、下、左、右四个相邻元素的大小关系。如果当前元素matrix[i][j]的值大于上、下、左、右四个相邻元素的值,即matrix[i][j] > matrix[i-1][j]、matrix[i][j] > matrix[i+1][j]、matrix[i][j] > matrix[i][j-1]、matrix[i][j] > matrix[i][j+1],则说明当前元素matrix[i][j]是局部极大值。
根据上述方法,我们可以找到矩阵的所有局部极大值。
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