C++实现:优化算法求最大全1正方形
需积分: 10 22 浏览量
更新于2024-07-30
收藏 173KB PDF 举报
"算法趣味性C++课程探讨了一道有趣的问题:在一个n*n的格子中,每个单元格只有0或1,目标是找到一个最大的全为1的正方形。这个问题起初可以通过朴素的算法解决,即遍历每个点并检查以该点为中心、边长从1到n的所有可能正方形是否全为1,这将导致O(n^5)的时间复杂度。
然而,通过观察和分析,可以对算法进行优化。首先,注意到全为1的正方形所有元素之和等于边长的平方(例如,3x3的正方形和为9)。因此,我们可以通过预先计算每个位置的子矩阵和(sum[i][j])来快速判断一个子区域的和是否符合边长要求。这样,我们可以用O(n^2)的时间复杂度计算出每个点周围的所有子正方形的和,然后只需O(1)时间进行比较,从而降低到O(n^3)的整体复杂度。
具体步骤包括:
1. 初始化一个二维数组sum,记录每个位置的子矩阵和。
2. 对于每个点(x, y),计算以它为左上角的子矩阵和sum[i][j],其中i和j分别表示行和列。
3. 检查sum[side][side]是否等于side^2,如果不是,则该正方形不是全1的。
4. 如果sum[side][side]匹配,递归地检查右下角点的和减去边界值(sum[side][y], sum[x][side], sum[side][side] - sum[x][y]),以确定是否有更大的正方形。
举例来说,如图所示的5x5矩阵:
```
111001
111001
111111
011111
101111
101111
```
要检查point(3,3)处边长为3的正方形,我们可以查看sum[5][5](19),然后减去sum[2][5](6)、sum[5][2](6)以及sum[2][2](1),结果为6,这表明该子正方形不是全1的。
通过这样的优化,我们降低了算法的复杂度,使得在实际问题中,当n较大时,解决方案更为高效。这展示了算法设计中的一个重要原则:通过巧妙的数据结构和预处理,可以显著提升算法性能,使我们在面对复杂问题时保持计算效率。"
147 浏览量
2011-07-22 上传
2023-12-20 上传
2024-07-23 上传
2024-07-26 上传
2024-07-25 上传
2023-07-10 上传
2023-09-04 上传
Gwinelwen
- 粉丝: 0
- 资源: 1
最新资源
- 明日知道社区问答系统设计与实现-SSM框架java源码分享
- Unity3D粒子特效包:闪电效果体验报告
- Windows64位Python3.7安装Twisted库指南
- HTMLJS应用程序:多词典阿拉伯语词根检索
- 光纤通信课后习题答案解析及文件资源
- swdogen: 自动扫描源码生成 Swagger 文档的工具
- GD32F10系列芯片Keil IDE下载算法配置指南
- C++实现Emscripten版本的3D俄罗斯方块游戏
- 期末复习必备:全面数据结构课件资料
- WordPress媒体占位符插件:优化开发中的图像占位体验
- 完整扑克牌资源集-55张图片压缩包下载
- 开发轻量级时事通讯活动管理RESTful应用程序
- 长城特固618对讲机写频软件使用指南
- Memry粤语学习工具:开源应用助力记忆提升
- JMC 8.0.0版本发布,支持JDK 1.8及64位系统
- Python看图猜成语游戏源码发布