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算法速递:巧用贪心,解题“最大加号标志”

后端

欢迎来到算法的世界!今天,我们将继续探索LeetCode上的经典题目,这次是“最大加号标志”。

题目

给你一个由若干 0 和 1 组成的二进制矩阵 grid,请你找出只包含 1 的最大矩形,并返回其面积。

示例

  • 输入:grid = [[0,0,1,0],[0,1,1,0],[0,1,1,1],[1,1,1,1],[0,1,1,1],[0,1,1,1],[0,1,1,1],[0,1,1,1]]
  • 输出:24

贪心算法

对于这道题,我们可以使用贪心算法来解决。贪心算法是一种在每次决策时都做出在当前看来最好的选择,从而希望得到一个全局最优解的算法。

具体来说,我们可以先从矩阵的第一行开始,找到最长的连续1的序列。然后,我们将这个序列向下延伸,直到遇到第一个0为止。这样,我们就得到一个包含最大面积1的子矩阵。

接下来,我们将这个子矩阵作为新的起点,重复上面的过程,直到我们遍历完整个矩阵。这样,我们就能够找到矩阵中最大的加号标志。

代码实现

def maximal_square(grid):
    # 获取矩阵的行数和列数
    m = len(grid)
    n = len(grid[0])

    # 初始化一个二维数组dp,用于存储子矩阵的最大边长
    dp = [[0] * n for _ in range(m)]

    # 初始化第一行和第一列
    for i in range(m):
        dp[i][0] = int(grid[i][0])
    for j in range(n):
        dp[0][j] = int(grid[0][j])

    # 填充dp数组
    for i in range(1, m):
        for j in range(1, n):
            if grid[i][j] == '1':
                dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) + 1

    # 找到最大边长
    max_len = 0
    for i in range(m):
        for j in range(n):
            max_len = max(max_len, dp[i][j])

    # 返回最大面积
    return max_len ** 2

时间复杂度

上面的算法的时间复杂度为O(mn),其中m和n分别是矩阵的行数和列数。

空间复杂度

上面的算法的空间复杂度为O(mn),因为我们使用了一个二维数组dp来存储子矩阵的最大边长。

结语

通过这道题,我们学习了贪心算法在解决动态规划问题中的应用。贪心算法是一种简单有效的算法,在许多场景中都有广泛的应用。