AcWing 126 最大的和

题目描述:

给定一个包含整数的二维矩阵,子矩形是位于整个阵列内的任何大小为1 * 1或更大的连续子阵列。

矩形的总和是该矩形中所有元素的总和。

在这个问题中,具有最大和的子矩形被称为最大子矩形。

例如,下列数组:

0 -2 -7 0 
9 2 -6 2 
-4 1 -4 1 
-1 8 0 -2 

其最大子矩形为:

9 2 
-4 1 
-1 8 

它拥有最大和15。

输入格式

输入中将包含一个N*N的整数数组。第一行只输入一个整数N,表示方形二维数组的大小。

从第二行开始,输入由空格和换行符隔开的N2个整数,它们即为二维数组中的N2个元素,输入顺序从二维数组的第一行开始向下逐行输入,同一行数据从左向右逐个输入。数组中的数字会保持在[-127,127]的范围内。

输出格式

输出一个整数,代表最大子矩形的总和。

数据范围

1≤N≤100

输入样例:

4
0 -2 -7 0 9 2 -6 2
-4 1 -4  1 -1

8  0 -2

输出样例:

15

分析:

本题属于二维的最大连续和问题,一维的最大连续和问题见AcWing 55 连续子数组的最大和

比较暴力的做法就是枚举矩形的对顶角左边,需要四重循环,再用二维前缀和在O(1)的时间内求出矩形的和,总的复杂度是O(n^4)。参考下一维连续和的问题,若dp[i]为以i为结尾的最大连续和,则当dp[i-1] > 0时,dp[i]就需要加上dp[i - 1],否则不加。现在将矩形的每一列抽象为一维连续和问题的一个数,之前的若干列和为正数,就加上它,否则不加。需要枚举列所在的起点和终点,以及横向的一层遍历,总的复杂度为立方级别的。

#include <iostream>
#include <climits>
#include <cstring>
using namespace std;
int a[105][105];
int main(){
    int n,ans = INT_MIN;
    cin>>n;
    memset(a,0,sizeof(a));
    for(int i = 1;i <= n;i++){
        for(int j = 1;j <= n;j++){
            cin>>a[i][j];
            a[i][j] +=a[i - 1][j];//列的前缀和
        }
    }
    for(int l = 1;l <= n;l++){
        for(int r = l;r <= n;r++){
            int res = 0;
            for(int t = 1;t <= n;t++){
                res += a[r][t] - a[l - 1][t];
                if(res > ans)   ans = res;
                if(res < 0) res = 0;
            }
        }
    }
    cout<<ans<<endl;
    return 0;
}

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