最大子矩阵(HDU-1559)
题目链接:https://cn.vjudge.net/problem/HDU-1559
题目链接:http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=1559
给你一个m×n的整数矩阵,在上面找一个x×y的子矩阵,使子矩阵中所有元素的和最大。
Input
输入数据的第一行为一个正整数T,表示有T组测试数据。每一组测试数据的第一行为四个正整数m,n,x,y(0<m,n<1000 AND 0<x<=m AND 0<y<=n),表示给定的矩形有m行n列。接下来这个矩阵,有m行,每行有n个不大于1000的正整数。
Output
对于每组数据,输出一个整数,表示子矩阵的最大和。
Sample Input
1
4 5 2 2
3 361 649 676 588
992 762 156 993 169
662 34 638 89 543
525 165 254 809 280
Sample Output
2474
题意:很简单
解题思路:1.暴力,但暴力也得有技巧,否则绝对超时;
2.dp
#include<iostream>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
using namespace std;
int a[1001][1001];
int main()
{
int tt;scanf("%d",&tt);
int n,m,x,y;
while(tt--)
{
scanf("%d%d%d%d",&m,&n,&x,&y);
memset(a,0,sizeof(a));//初始化
for(int i=1;i<=m;i++)//从1 开始,避免i-1是负数;
for(int j=1;j<=n;j++)
{
int t;
scanf("%d",&t);
a[i][j]=a[i-1][j]+a[i][j-1]+t-a[i-1][j-1];//边输入边存;
}
int ans=0;
for(int i=x;i<=m;i++)
for(int j=y;j<=n;j++)
ans=max(ans,a[i][j]-a[i-x][j]-a[i][j-y]+a[i-x][j-y]);//比较,因为有可能出现一种特别大的数超过之前的最大子矩阵;
printf("%d\n",ans);
}
return 0;
}
思路:动态规划
动态规划最重要的是找出状态转移方式,推出转移方程;
B我定义为:2*2矩阵里的所有值之和。A:是当前这个A位置的值;
首先在这题的矩阵中,我们可以从A为开始,判断A的转移方式。先明确我们这题目标是找出每个类似B位置的值。我们可以想A的值要么往右转移,要么往下转移,也就是说只有两个转移方向,那么我们便可以明确每个类似B位置都是由B位置上方和B位置左边转移来的,而A位置也是如此。那么我们就可以知道B的值怎么算了,是不是这样想就很简单了;
接下来我们推导转移方程dp公式;
dp[[i][j]=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]+t-dp[i-1][j-1];//t 为输入的值;
另一种写法:
dp[i][j]+=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1];//dp[i][j]为输入的值;
总结:此类题型
因为我们可能不一定遇到的都是矩阵i,j,找2*2的子矩阵,所以我们需要总结一下;i,j矩阵里找x,y,子矩阵是怎么算。
状态dp[i][j]代表长i宽j的矩阵的元素和。
(dp[i][j]+=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1])
假设要求找出x长y宽的最大子矩阵
在i>=x且j>=y的矩阵中找的话,(上面的题型为2*2,所以,x=2,y=2)
dp[i][j]就是包含a[i][j]元素的子矩阵的元素和,
则dp[i][j]-dp[i][j-y]-dp[i-x][j]+dp[i-x][j-y]就是
dp[i][j]中x长y宽的子矩阵的元素和(右下角元素为a[i][j])
假设在a[5][4]矩阵中求dp[4][3]中长2宽2的子矩阵的元素和(仅仅求元素和,不是最大)
(我们只要求每次求出右下角的子矩阵即可,随着矩阵扩大,答案就会被推算出来)
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<algorithm>
#define max(a,b) (a>b?a:b)
using namespace std;
int dp[1100][1100];
int MAX;
int main()
{
int i,j,n,m,T,x,y;
scanf("%d",&T);
while(T--)
{
scanf("%d %d %d %d",&n,&m,&x,&y);
MAX=0;
memset(dp,0,sizeof(dp));
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=m;j++)
{
scanf("%d",&dp[i][j]);
dp[i][j]+=dp[i-1][j]+dp[i][j-1]-dp[i-1][j-1];
if(i>=x&&j>=y) //
{
MAX=max(MAX,dp[i][j]-dp[i][j-y]-dp[i-x][j]+dp[i-x][j-y]);
}
}
printf("%d\n",MAX);
}
return 0;
}