引自免费微信小程序:皆我百晓生
这个问题可以通过动态规划来解决。我们可以定义一个二维的动态规划数组,dp[i][j]表示以(i, j)为右下角的i * j大小矩形区域内0和1的数量之差。初始时,所有元素的值即为矩阵对应位置的值(0或1)。接下来,我们逐行计算更大矩形区域的dp值。对于每个位置(i, j),其dp值可以通过上方、左上、右上三个位置的dp值进行更新。最后,我们遍历所有可能的矩形区域大小,并统计满足条件的矩形区域数量。
下面是使用Python编写的代码示例:
def count_balanced_rectangles(matrix):
n = len(matrix)
dp = [[0] * n for _ in range(n)] # 初始化动态规划数组
for i in range(n):
for j in range(n):
if matrix[i][j] == 0:
dp[i][j] = -1 # 初始值为-1表示当前位置左侧没有平衡矩形区域或全是0的情况
else:
dp[i][j] = 1 # 初始值为当前位置本身的值
for i in range(n):
for j in range(1, n): # 从第二行开始更新动态规划数组的值
if matrix[i][j] == 0: # 如果当前位置为0,则其dp值为上方位置的dp值减去左侧位置的dp值加当前位置的值(因为当前位置为矩形区域的右下角)
dp[i][j] = dp[i][j-1] - dp[i][j-2] + matrix[i][j] # 更新dp值
else: # 如果当前位置为1,则取上方位置的dp值及上方两列的dp值的较大值加上当前位置的值作为新的dp值(确保平衡矩形的右半部分仍为平衡状态)
dp[i][j] = max(dp[i][j-1], dp[i-1][j]) + matrix[i][j] # 更新dp值
count = [0] * n # 存储结果的数量数组,用于计算满足条件的矩形区域数量
for i in range(n): # 统计不同大小的矩形区域数量并存储到count数组中
for j in range(n): # 从最小的矩形区域开始遍历到最大的矩形区域结束
if dp[i][j] == 0: # 如果当前位置的dp值为0,表示存在平衡矩形区域(即区域内0和1的数量相等)
count[j] += 1 # 更新满足条件的矩形区域数量计数器的值
return count # 返回结果数组count,其中count[i]表示边长为i的满足条件的平衡矩形区域的数量
使用这个算法可以得到相应的输出示例的结果。假设你已经有了一个读取输入并调用上述函数的程序,那么只需调用这个函数并打印结果即可。请注意这个算法的时间复杂度为O(n^2),空间复杂度也为O(n^2),其中n是矩阵的大小。