题目链接:
http://uva.onlinejudge.org/index.php?option=com_onlinejudge&Itemid=8&category=113&page=show_problem&problem=1768
原题:
A grid that wraps both horizontally and vertically is called a torus. Given a torus where each cell contains an integer, determine the sub-rectangle with the largest sum. The sum of a sub-rectangle is the sum of all the elements in that rectangle. The grid below shows a torus where the maximum sub-rectangle has been shaded.
1 | -1 | 0 | 0 | -4 |
2 | 3 | -2 | -3 | 2 |
4 | 1 | -1 | 5 | 0 |
3 | -2 | 1 | -3 | 2 |
-3 | 2 | 4 | 1 | -4 |
Input
The first line in the input contains the number of test cases (at most 18). Each case starts with an integer N (1≤N≤75) specifying the size of the torus (always square). Then follows N lines describing the torus, each line containing N integers between -100 and 100, inclusive.
Output
For each test case, output a line containing a single integer: the maximum sum of a sub-rectangle within the torus.
样例输入:
2
5
1 -1 0 0 -4
2 3 -2 -3 2
4 1 -1 5 0
3 -2 1 -3 2
-3 2 4 1 -4
3
1 2 3
4 5 6
7 8 9
样例输出:
15
45
思路与总结:
是上一题(UVa 108 - Maximum Sum)的再次升级版。情况变复杂了很多。这个矩阵是可以“循环转动”的。例如,当所有行都上升一行,那么第一行就会变成最后一行(原先第2行变成第1行,第3行变成第2行……), 当所有行下降一行,最后一行就变成第一行。 同理,列也是循环的,把上一句话的所有“行“字变成”列“字就是列循环的情况。
怎样处理这种情况呢?
如果之前做过什么涉及到圆环啊之类的题目,那么肯定马上会想到把在原数组后面再增加重复一遍这个数列的数。 例如1,2,3,4, 处理后变成1,2,3,4,1,2,3。 那么这个新序列就可以枚举圆环出所有的连续序列。
同理,这题需要扩大增加这个矩阵, 把这个存这个矩阵数字的数组的每一行增加一倍, 重复一遍数字, 每一列也增加一倍重复一遍。最后形成一个新的2N*2N的大矩阵。
然后再在这个新的大矩阵中找到尺寸小于等于N*N的子矩阵的最大和。
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由于增加了一个限制:子矩阵的尺寸要小于等于N*N, 那么在进行求“最大连续和”的过程时, 要进行线性扫描,这里需要用到单调队列的应用(以前做过一道单调队列求最大连续和长度有限制的题:Max Sum of Max-K-sub-sequence)。单调队列的用处就是维护一个长度小于N的最小值。
代码:
/* * UVa: 10827 - Maximum sum on a torus * Time: 0.236s * Author: D_Double */ #include<iostream> #include<cstdio> #include<cstring> #include<algorithm> #include<queue> #define MAXN 250 using namespace std; struct Node{ int val; // 值 int no; // 下标 }; int arr[MAXN][MAXN], sum[MAXN][MAXN], N, ans; inline void input(){ memset(arr, 0, sizeof(arr)); memset(sum, 0, sizeof(sum)); for(int i=1; i<=N; ++i){ for(int j=1; j<=N; ++j) scanf("%d", &arr[i][j]); for(int j=N+1; j<2*N; ++j) arr[i][j]=arr[i][j-N]; } for(int i=N+1; i<2*N; ++i){ for(int j=1; j<2*N; ++j) arr[i][j] = arr[i-N][j]; } // 转化 for(int i=1; i<2*N; ++i){ for(int j=1; j<2*N; ++j) sum[i][j] = arr[i][j]+sum[i][j-1]+sum[i-1][j]-sum[i-1][j-1]; } } inline void solve(){ deque<Node>que; Node temp; int maxSum=-2147483646; for(int i=1; i<2*N; ++i){ for(int j=(i-N>=0?i-N:0) ; j<i; ++j){ // 枚举 que.clear(); // 记住要清空!! int prev=0; for(int k=1; k<2*N; ++k){ // 维护单调队列 while(!que.empty() && que.back().val > prev) que.pop_back(); while(!que.empty() && que.front().no < k-N) que.pop_front(); temp.val=prev, temp.no=k-1; que.push_back(temp); int val=sum[i][k]-sum[j][k]-que.front().val; if(val>maxSum) maxSum=val; prev = sum[i][k]-sum[j][k]; } } } printf("%d\n", maxSum); } int main(){ int T; scanf("%d",&T); while(T--){ scanf("%d",&N); input(); solve(); } }
作者:csdn博客 shuangde800
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