题解 P1719 【最大加权矩形】

· · 题解

引子:

    给出一段序列,选出其中连续且非空的一段使得这段和最大。
    第一行是一个正整数N,表示了序列的长度。(N<=200000)

这是 P1115最大子段和 的描述,也就是本题的一维版本。

DP方程:dp[i]=max(dp[i-1]+tmp,tmp) tmp表示这个数列的第i项。

代码:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
inline int maxn(int a,int b){return a>b?a:b;}
int main(){
    int ans=-999999,tmp,i,n,dp[200100]={0};//假装ans是负无穷
    scanf("%d",&n);
    for(i=1;i<=n;++i){
        scanf("%d",&tmp);
        dp[i]=maxn(dp[i-1]+tmp,tmp);
        ans=maxn(ans,dp[i]);//动态规划
    }
    printf("%d\n",ans);
    return 0;
}

那么我们如何来处理这一题呢?

我们可以考虑将矩形压缩成一维,比如处理一个2行的矩形时,将a [ i ][ j ]与a [ i - 1 ][ j ]相加,成为一个新的数组f [ n ],再使用上述代码进行动态规划,找出局部最优解。

那如何来快速将矩形折叠呢?

我们可以选择前缀和

简单来说,就是在输入的时候,再次加上a[ i - 1 ][ j ],这样可以用减法来快速表示压缩的矩形。

具体代码如下:

    scanf("%d",&n);
    int i,j;
    for(i=1;i<=n;++i){
        for(j=1;j<=n;++j){
            scanf("%d",&a[i][j]);
            a[i][j]+=a[i-1][j];//根据前缀和定义处理
        }
    }

用样例来表示,输入的是:

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

在经过前缀和处理之后,输出的是这个:

    0   -2  -7   0
    9    0  -13 2
    5    1  -17 3
    4    9  -17 1

可以模拟一下,a[ i ][ j ] - a[ i - k ][ j ]正好是以i为最下面一行,往上k行的压缩结果,这就很方便地表示了压缩后的矩形。

那又怎么循环找出各行为最下一行,不同行数的矩阵最大值呢?

我用i表示以i为最下一行,k表示向上k行,代码如下:

    for(i=1;i<=n;++i){
        for(k=1;k<=i;++k){

        }
    }

k<=i,保证了i-k>=0。

那再次循环,运用第一个代码的简单变形,可以求出以i为最下一行,向上k行的矩形最大值,多次更新ans,愉快AC。

最后上一下总代吗:

#include<bits/stdc++.h>
using namespace std;
int ans,a[150][150],n;
int maxn(int a,int b){return a>b?a:b;}
//自定义求最大值
int main(){
    scanf("%d",&n);
    int i,j,k;
    for(i=1;i<=n;++i){
        for(j=1;j<=n;++j){
            scanf("%d",&a[i][j]);
            a[i][j]+=a[i-1][j];
        }
    }//如上,前缀和处理
    for(i=1;i<=n;++i){
        for(k=1;k<=i;++k){
            int f[150]={0},dp[150]={0};//f[j]表示压缩的矩形第j列的值
            for(j=1;j<=n;++j){          //其实可以不开数组,一个f就可以
                f[j]=a[i][j]-a[i-k][j];//求压缩的矩形第j列的值
                dp[j]=maxn(dp[j-1]+f[j],f[j]);//动态规划
                ans=maxn(ans,dp[j]);//更新答案
            }
        }
    }
    cout<<ans<<endl;//愉快AC
    return 0;
}