在一个 n x n
的矩阵 grid
中,除了在数组 mines
中给出的元素为 0
,其他每个元素都为 1
。mines[i] = [xi, yi]
表示 grid[xi][yi] == 0
返回 grid
中包含 1
的最大的 轴对齐 加号标志的阶数 。如果未找到加号标志,则返回 0
。
一个 k
阶由 1
组成的 “轴对称”加号标志 具有中心网格 grid[r][c] == 1
,以及4个从中心向上、向下、向左、向右延伸,长度为 k-1
,由 1
组成的臂。注意,只有加号标志的所有网格要求为 1
,别的网格可能为 0
也可能为 1
。
示例 1:
输入: n = 5, mines = [[4, 2]] 输出: 2 解释: 在上面的网格中,最大加号标志的阶只能是2。一个标志已在图中标出。
示例 2:
输入: n = 1, mines = [[0, 0]] 输出: 0 解释: 没有加号标志,返回 0 。
提示:
1 <= n <= 500
1 <= mines.length <= 5000
0 <= xi, yi < n
- 每一对
(xi, yi)
都 不重复
最简单的思路就是暴力遍历,对每个各自向上、向下、向左、向右延伸,记录下各自能到达的最远距离,然后取最小值就是能构成的最大加号。
在这个过程中,是否有一些可以利用到的信息?去减少遍历的次数?
以向右延伸为例,grid[0][0]向右延伸的最大值取决于其本身的值(是否为0),和grid[0][1]向右延伸的最大值,即在向右的这个维度上:
到这里显然就是用到动态规划的思路。
总共有4个维度,上下左右,所以考虑设计一种遍历方式,可以高效率的同时计算出各个维度上的结果,我们考虑利用矩阵的对称性,如下图所示(可以先下去看代码回头再看图解):
i,j为常规遍历时的当前格子,正常需要从i,j向四个方向延伸。
这里多定义了一个变量k,它从末尾开始递减,它的作用是:随着j的增加,k是减少的,如果将j的增加描述为向右延伸,那么k的减少就是向左延伸。
同时,由于矩阵对称性(i,j和j,i关于对角线),i,j描述向右延伸,那么j,i就能描述向下延伸。(这里由于是方阵,所以不用考虑越界问题)
按照这种遍历方式,移动一次(注意箭头方向描述延伸方向):
移动两次,此时j = k,但是描述的方向不同:
移动第三次,这里的格子和第一次移动一样,但是延伸方向相反:
移动第四次,对i = 0的情况遍历完成:
在这个过程中我们得到了什么?
对于[0][0]这个格子,我们得到了四个方向的延伸值,而对于其他经过的格子,有的得到了左右延伸的值(第一行),有的得到了上下延伸的值(第一列)。
接下来对i加1,重复这个过程,注意箭头方向和上面的不同,看到这里对于第一行,我们将给他补上纵向也就是上下方向的延伸结果:
当所有i遍历完成,我们就得到了dp矩阵,而结果就是dp矩阵的最大值。
完整代码:
class Solution {
public:int orderOfLargestPlusSign(int n, vector<vector<int>>& mines) {vector<vector<int>> dp(n,vector<int>(n,n));int result = 0;for(auto& item : mines){dp[item[0]][item[1]] = 0;}for(int i = 0;i < n;++i){int left = 0;int right = 0;int up = 0;int down = 0;for(int j = 0,k = n-1;j < n;++j,--k){left = dp[i][j] == 0 ? 0 : left + 1;right = dp[i][k] == 0 ? 0 : right + 1;up = dp[j][i] == 0 ? 0 : up + 1;down = dp[k][i] == 0 ? 0 : down + 1;dp[i][j] = min(dp[i][j],left);dp[i][k] = min(dp[i][k],right);dp[j][i] = min(dp[j][i],up);dp[k][i] = min(dp[k][i],down);}}for(auto& item : dp){result = max(result,*max_element(item.begin(),item.end()));}return result;}
};
针对上面的代码:
- vector<vector<int>> dp(n,vector<int>(n,n));这里将每个值初始化为n,原因是后续要取最小值,并且最长的加号长度也就是n。
- max_element(item.begin(),item.end())将返回指向最大值的迭代器,*max_element才是最大值。