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| 1 | +## Maximal Square |
| 2 | + |
| 3 | +#### 题目 |
| 4 | + |
| 5 | +Given a 2D binary matrix filled with 0's and 1's, find the largest square containing |
| 6 | + |
| 7 | +all 1's and return its area. |
| 8 | + |
| 9 | +For example, given the following matrix: |
| 10 | + |
| 11 | + |
| 12 | +1 0 1 0 0 |
| 13 | + |
| 14 | +1 0 1 1 1 |
| 15 | + |
| 16 | +1 1 1 1 1 |
| 17 | + |
| 18 | +1 0 0 1 0 |
| 19 | + |
| 20 | + |
| 21 | +Return 4. |
| 22 | + |
| 23 | + |
| 24 | +#### 动态规划: |
| 25 | + |
| 26 | +递推公式:dp[i][j] = min(dp[i][j-1], dp[i-1][j], dp[i-1][j-1]) + 1 |
| 27 | + |
| 28 | +具体代码: |
| 29 | + |
| 30 | +```java |
| 31 | +public class MaximalSquare { |
| 32 | + |
| 33 | + public int maximalSquare(char[][] matrix) { |
| 34 | + int row = matrix.length; |
| 35 | + if (row == 0) { |
| 36 | + return 0; |
| 37 | + } |
| 38 | + int column = matrix[0].length; |
| 39 | + int[][] dp = new int[row + 1][column + 1]; |
| 40 | + int maxSide = 0; |
| 41 | + for (int i = 1; i <= row; i++) { |
| 42 | + for (int j = 1; j <= column; j++) |
| 43 | + if (matrix[i - 1][j - 1] == '1') { |
| 44 | + dp[i][j] = Math.min(Math.min(dp[i - 1][j], dp[i][j - 1]), dp[i - 1][j - 1]) + 1; |
| 45 | + maxSide = Math.max(dp[i][j], maxSide); |
| 46 | + } |
| 47 | + } |
| 48 | + return maxSide * maxSide; |
| 49 | + } |
| 50 | +} |
| 51 | + |
| 52 | +``` |
| 53 | + |
| 54 | +#### 讲解: |
| 55 | + |
| 56 | +我们用 dp(i, j) 表示以 (i, j) 为右下角,且只包含 1 的正方形的边长最大值。 |
| 57 | + |
| 58 | +如果我们能计算出所有 dp(i, j) 的值,那么其中的最大值即为矩阵中只包含 1 的正方形的边长最大值,其平方即为最大正方形的面积。 |
| 59 | + |
| 60 | + |
| 61 | + |
| 62 | +那么如何计算 dp 中的每个元素值呢?对于每个位置 (i, j),检查在矩阵中该位置的值: |
| 63 | + |
| 64 | +如果该位置的值是 0,则 dp(i, j) = 0,因为当前位置不可能在由 1 组成的正方形中; |
| 65 | +如果该位置的值是 1,则 dp(i, j) 的值由其上方、左方和左上方的三个相邻位置的 dp 值决定。具体而言,当前位置的元素值等于三个相邻位置的元素中的最小值加 1 ; |
| 66 | + |
| 67 | + |
| 68 | +方程如下: |
| 69 | + |
| 70 | +dp(i, j)=min(dp(i−1, j), dp(i−1, j−1), dp(i, j−1))+1 |
| 71 | + |
| 72 | + |
| 73 | +此外,还需要考虑边界条件。如果 i 和 j 中至少有一个为 0,则以位置 (i, j) 为右下角的最大正方形的边长只能是 1,因此 dp(i, j)=1。 |
| 74 | + |
| 75 | + |
| 76 | + |
| 77 | +  |
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