使用Python编写用于计算所有元素为1的子矩阵的程序
假设我们有一个m x n的二进制矩阵,我们必须找出有多少个子矩阵的元素全部为1。
因此,如果输入如下
1 | 0 | 1 |
---|---|---|
0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 |
那么输出将为13,因为有6个(1×1)矩阵,3个(2×1)矩阵,2个(1×2)矩阵,1个(3×1)矩阵和1个(4×4)矩阵。
为了解决这个问题,我们将遵循以下步骤:
- m:矩阵的行数
-
n:矩阵的列数
-
dp:大小为m x n的零矩阵
-
对于0到m – 1范围内的i,执行以下操作:
- 对于0到n – 1范围内的j,执行以下操作:
- 如果i与0相同且matrix[i,j],则
-
dp[i,j]:= 1
-
否则,当matrix[i][j]不为零时,则
-
dp[i,j]:= dp[i-1,j] + 1
- 如果i与0相同且matrix[i,j],则
- 对于0到n – 1范围内的j,执行以下操作:
-
总计:= 0
-
对于0到m – 1范围内的i,执行以下操作:
- 对于0到n – 1范围内的j,执行以下操作:
- 对于j+1到n范围内的k,执行以下操作:
-
总计:= total + dp [i,j:k]的最小值
- 对于j+1到n范围内的k,执行以下操作:
- 对于0到n – 1范围内的j,执行以下操作:
-
返回总计
让我们看一下以下实现,以获得更好的理解。
示例
def solve(matrix):
m = len(matrix)
n = len(matrix[0])
dp = [[0] * n for _ in range(m)]
for i in range(m):
for j in range(n):
if i == 0 and matrix[i][j]:
dp[i][j] = 1
elif matrix[i][j]:
dp[i][j] = dp[i-1][j] + 1
total = 0
for i in range(m):
for j in range(n):
for k in range(j+1, n+1):
total += min(dp[i][j:k])
return total
matrix = [[1,0,1],[0,1,1],[0,1,1]]
print(solve(matrix))
输入
[[1,0,1],[0,1,1],[0,1,1]]
输出
13