最大子矩阵(动态规划)

题目描述:

已知矩阵的大小定义为矩阵中所有元素的和。给定一个矩阵,你的任务是找到最大的非空(大小至少是1 * 1)子矩阵。 比如,如下4 * 4的矩阵 0 -2 -7 0 9 2 -6 2 -4 1 -4 1 -1 8 0 -2 的最大子矩阵是 9 2 -4 1 -1 8 这个子矩阵的大小是15。

输入描述:

输入是一个N * N的矩阵。输入的第一行给出N (0 < N <= 100)。 再后面的若干行中,依次(首先从左到右给出第一行的N个整数,再从左到右给出第二行的N个整数……)给出矩阵中的N2个整数,整数之间由空白字符分隔(空格或者空行)。 已知矩阵中整数的范围都在[-127, 127]。

输出描述:

测试数据可能有多组,对于每组测试数据,输出最大子矩阵的大小。

输入示例:

4

0 -2 -7 0

9 2 -6 2

-4 1 -4 1

-1 8 0 -2

输出示例:

15

解题思路:

最大子矩阵不过是二维的最长子序列,我们可以把矩阵“压扁”,使其变为一维。具体方法:从第一行开始,用数组dp[n]记录各列元素的大小,然后对dp进行求最长子序列,记录最大值,此时该值表示以第一行为宽边的最大子矩阵,然后,逐渐增加行数,

dp[j]用来存储从第j列各行元素之和,然后再对dp求最长子序列,当行数扩展到最后一行时,重新从第二行开始上述过程,以此类推,每求出一个”最长公共子序列“,就将其与最大值比较,不断更新最大值,最终的最大值就是所需要的”最大子矩阵“。

代码“

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
int num[101][101],dp[101];
int getMax(int a[],int n)//求最长子序列 
{
	int b=0,max=-128;
	for(int i=0;i<n;i++)
	{
		if(b>=0) b+=a[i];
		else if(b<0) b=a[i];
		if(b>max) max=b;
	}
	return max;
}
int main()
{
	int n,res;
	while(~scanf("%d",&n))
	{
		for(int i=0;i<n;i++)
		{
			for(int j=0;j<n;j++)
			{
				scanf("%d",&num[i][j]);
			}
		}
		res=num[0][0];
		for(int i=0;i<n;i++)
		{
			memset(dp,0,sizeof(dp));
			for(int j=i;j<n;j++)//从第i行开始,逐渐拓展行数 
			{
				for(int k=0;k<n;k++)
				{
					dp[k]+=num[j][k];
				}
				int tmp=getMax(dp,n);
				res= tmp>res? tmp:res;//更新最大子矩阵 
			}
		}
		printf("%d\n",res);
	}
	return 0;
} 
 
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