Leetcode:最大矩形

Question

我正在试图解决最大矩形问题从LeetCode。

我的实现分为两个阶段。第一个阶段构建一个表tabrec。对于输入矩阵范围中的任何i和j，如果是tabrec[i][j]，则matrix[i][j] == '0'是未定义的，否则它会记录'1'在四个方向(左、右、上、下)的最大扩展。在第二阶段，我通过迭代行和列来计算最大矩形。对于每一行，我可以识别同一行中连续的1。此外，我还可以找到最小矩形，将1的行与先前构建的表包围起来。

这是代码

class Solution {
    struct Rect {
        int l;
        int r;
        int t;
        int b;
    };

public:
    int maximalRectangle(vector<vector<char> > &matrix) {
        // Start typing your C/C++ solution below
        // DO NOT write int main() function
        int row = matrix.size();
        int col = 0;
        if (row) col = matrix[0].size();

        if (!(row && col)) return 0;

        Rect *storage = new Rect[row * col];
        Rect **rectab = new Rect*[row];

        for (int i = 0; i < row; i++)
            rectab[i] = storage + i * col;

        // find the left most 1-extension for each point
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][0] == '1') rectab[i][0].l = 0;
            for (int j = 1; j < col; j++) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    if (matrix[i][j - 1] == '1')
                        rectab[i][j].l = rectab[i][j - 1].l;
                    else
                        rectab[i][j].l = j;
                }
            }
        }
        // find the right most 1-extension for each point
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][col - 1] == '1') rectab[i][col - 1].r = col - 1;
            for (int j = col - 2; j >= 0; j--) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    if (matrix[i][j + 1] == '1') rectab[i][j].r = rectab[i][j + 1].r;
                    else rectab[i][j].r = j;
                }
            }
        }
        // find the top most 1-extension for each point
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            if (matrix[0][j] == '1') rectab[0][j].t = 0;
            for (int i = 1; i < row; i++) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    if (matrix[i - 1][j] == '1') rectab[i][j].t = rectab[i - 1][j].t;
                    else rectab[i][j].t = i;
                }
            }
        }
        // find the bottom most 1-extension for each point
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            if (matrix[row - 1][j] == '1') rectab[row - 1][j].b = row - 1;
            for (int i = row - 2; i >= 0; i--) {
                if (matrix[i][j] == '1') {
                    if (matrix[i + 1][j] == '1') rectab[i][j].b = rectab[i + 1][j].b;
                    else rectab[i][j].b = i;
                }
            }
        }

        int max = 0;
        int i = 0;
        int j = 0;
        while (i < row) {
            while (j < col && matrix[i][j] == '0') j++;
            if (j < col) {
                int el = rectab[i][j].l;
                int er = rectab[i][j].r;
                int et = rectab[i][j].t;
                int eb = rectab[i][j].b;
                j++;
                while (j < col && matrix[i][j] == '1') {
                    Rect *rect = &rectab[i][j];
                    if (el < rect->l) el = rect->l;
                    if (er > rect->r) er = rect->r;
                    if (et < rect->t) et = rect->t;
                    if (eb > rect->b) eb = rect->b;

                    j++;
                }

                if (max < (er - el + 1) * (eb - et + 1))
                    max = (er - el + 1) * (eb - et + 1);

                if (j == col) {
                    i++;
                    j = 0;
                }
            } else {
                i++;
                j = 0;
            }
        }

        delete [] storage;
        delete [] rectab;

        return max;
    }
};

该实现可以通过小数据集测试，而在大型数据集中失败4种情况。

我找不出问题。我的算法有什么问题(我认为这是对的)，或者在我的实现中出现了一些错误？

Answer 1

您的算法中有一个错误：

        while (j < col && matrix[i][j] == '1') {
            Rect *rect = &rectab[i][j];
            if (el < rect->l) el = rect->l;
            if (er > rect->r) er = rect->r;
            if (et < rect->t) et = rect->t;
            if (eb > rect->b) eb = rect->b;

            j++;
        }

        if (max < (er - el + 1) * (eb - et + 1))
            max = (er - el + 1) * (eb - et + 1);

在这里，您应该将if语句放在while循环中。因为有时，您不需要到达当前行的最后1。见一个例子：

0 1 1 1 1
1 1 1 1 0

答案应该是6，但是您的算法将返回4。

即使有了上述的变化，也是不正确的。实际上，这个问题最好用DP来解决。搜索最大的2d数组和作为参考。