【BZOJ1057】棋盘制作(ZJOI2007)-DP+悬线法

本文介绍了一种解决棋盘上寻找最大合法正方形及矩形问题的方法,使用DP+悬线法,通过预处理得到水平和垂直方向的最长连续相同颜色线段长度,进而求得最大正方形边长与最大矩形面积。

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测试地址:棋盘制作
做法:本题需要用到DP+悬线法。
对于第一问,令 f(i,j) f ( i , j ) 为以 (i,j) ( i , j ) 为右下角的最大合法正方形边长, lft(i,j) l f t ( i , j ) 为从 (i,j) ( i , j ) 向左最长的合法线段长度, up(i,j) u p ( i , j ) 为从 (i,j) ( i , j ) 向上最长的合法线段长度,那么有:
如果 (i,j) ( i , j ) (i1,j1) ( i − 1 , j − 1 ) 不同色,那么 f(i,j)=1 f ( i , j ) = 1
否则, f(i,j)=min(lft(i,j),up(i,j),f(i1,j1)+1) f ( i , j ) = min ( l f t ( i , j ) , u p ( i , j ) , f ( i − 1 , j − 1 ) + 1 )
对于第二问,注意到这是一个求最大合法子矩阵的问题,我们可以用悬线法枚举所有的极大合法子矩阵,然后求出这些矩阵的最大面积即可。
以下是本人代码:

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int n,m,lft[2010][2010],rht[2010][2010],up[2010][2010];
int f[2010][2010];
bool g[2010][2010];

void init()
{
    scanf("%d%d",&n,&m);
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
            scanf("%d",&g[i][j]);
}

void calc()
{
    for(int i=1;i<=n;i++)
    {
        lft[i][1]=1;
        for(int j=2;j<=m;j++)
            lft[i][j]=(g[i][j-1]==g[i][j])?1:lft[i][j-1]+1;
        rht[i][m]=1;
        for(int j=m-1;j>=1;j--)
            rht[i][j]=(g[i][j+1]==g[i][j])?1:rht[i][j+1]+1;
        if (i==1)
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                up[i][j]=1;
        }
        else
        {
            for(int j=1;j<=m;j++)
                up[i][j]=(g[i-1][j]==g[i][j])?1:up[i-1][j]+1;
        }
    }
}

void dp1()
{
    int ans=0;
    for(int i=1;i<=n;i++)
        for(int j=1;j<=m;j++)
        {
            if (i==1||j==1) f[i][j]=1;
            else
            {
                if (g[i-1][j-1]==g[i][j]) f[i][j]=min(f[i-1][j-1]+1,min(lft[i][j],up[i][j]));
                else f[i][j]=1;
            }
            ans=max(f[i][j],ans);
        }
    printf("%d\n",ans*ans);
}

void dp2()
{
    int mnl,mnr,cnt,ans=0;
    for(int j=1;j<=m;j++)
        for(int i=1;i<=n;i++)
        {
            if (i==1||g[i][j]==g[i-1][j])
                mnl=lft[i][j],mnr=rht[i][j],cnt=1;
            else mnl=min(mnl,lft[i][j]),mnr=min(mnr,rht[i][j]),cnt++;
            ans=max(ans,cnt*(mnl+mnr-1));
        }
    printf("%d",ans);
}

int main()
{
    init();
    calc();
    dp1();
    dp2();

    return 0;
}
题目描述 有一个 $n$ 个点的棋盘,每个点上有一个数字 $a_i$,你需要从 $(1,1)$ 走到 $(n,n)$,每次只能往右或往下走,每个格子只能经过一次,路径上的数字和为 $S$。定义一个点 $(x,y)$ 的权值为 $a_x+a_y$,求所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 输入格式 第一行一个整数 $n$。 接下来 $n$ 行,每行 $n$ 个整数,表示棋盘上每个点的数字。 输出格式 输出一个整数,表示所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 数据范围 $1\leq n\leq 300$ 输入样例 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出样例 25 算1 (树形dp) $O(n^3)$ 我们可以先将所有点的权值求出来,然后将其看作是一个有权值的图,问题就转化为了在这个图中求从 $(1,1)$ 到 $(n,n)$ 的所有路径中,所有点的权值和的最小值。 我们可以使用树形dp来解决这个问题,具体来说,我们可以将这个图看作是一棵树,每个点的父节点是它的前驱或者后继,然后我们从根节点开始,依次向下遍历,对于每个节点,我们可以考虑它的两个儿子,如果它的两个儿子都被遍历过了,那么我们就可以计算出从它的左儿子到它的右儿子的路径中,所有点的权值和的最小值,然后再将这个值加上当前节点的权值,就可以得到从根节点到当前节点的路径中,所有点的权值和的最小值。 时间复杂度 树形dp的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码 算2 (动态规划) $O(n^3)$ 我们可以使用动态规划来解决这个问题,具体来说,我们可以定义 $f(i,j,s)$ 表示从 $(1,1)$ 到 $(i,j)$ 的所有路径中,所有点的权值和为 $s$ 的最小值,那么我们就可以得到如下的状态转移方程: $$ f(i,j,s)=\min\{f(i-1,j,s-a_{i,j}),f(i,j-1,s-a_{i,j})\} $$ 其中 $a_{i,j}$ 表示点 $(i,j)$ 的权值。 时间复杂度 动态规划的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码
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