LeetCode 动态规划之矩阵区域和

简介: LeetCode 动态规划之矩阵区域和

题目


矩阵区域和


给你一个 m x n 的矩阵 mat 和一个整数 k ,请你返回一个矩阵 answer ,其中每个 answer[i][j] 是所有满足下述条件的元素 mat[r][c] 的和:


i - k <= r <= i + k,

j - k <= c <= j + k(r, c) 在矩阵内。  


示例 1:


输入:mat = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 1
输出:[[12,21,16],[27,45,33],[24,39,28]]


示例 2:


输入:mat = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 2
输出:[[45,45,45],[45,45,45],[45,45,45]]


提示:


m == mat.length
n == mat[i].length
1 <= m, n, k <= 100
1 <= mat[i][j] <= 100


题解


解题分析


解题思路


  1. 本题是以典型的动态规划问题;


  1. 获取前缀矩阵dp[][]


dp[i+1][j+1] = dp[i][j+1]+dp[i+1][j]+arr[i][j]-dp[i][j];


  1. 根据前缀矩阵计算结果


  • 核心问题转化为了:1).求这两个过程的转移方程;2). 边界处理.


  1. 解题代码如下所示:


复杂度


时间复杂度: O(M * N)


空间复杂度: O(M * N)


解题代码


题解代码如下(代码中有详细的注释说明):


class Solution {
    public int[][] matrixBlockSum(int[][] mat, int k) {
        int m = mat.length,n = mat[0].length;
        int[][] dp = get_dp(mat,m,n);
        return get_res(dp,m,n,k);
    }
    //获取dp数组
    public int[][] get_dp(int[][] arr,int m,int n){
        int[][] dp = new int[m+1][n+1];
        for (int i = 0; i < m; i++)
            for (int j = 0; j < n; j++)
                dp[i+1][j+1] = dp[i][j+1]+dp[i+1][j]+arr[i][j]-dp[i][j];
        return dp;
    }
    //获取结果
    public int[][] get_res(int[][] dp,int m,int n,int k){
        int[][] res = new int[m][n];
        int x1,y1,x2,y2;
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                x1 = Math.max(0,i-k);y1 = Math.max(0,j-k);
                x2 = Math.min(m,i+k+1);y2 = Math.min(n,j+k+1);
                res[i][j] = dp[x2][y2]-dp[x1][y2]-dp[x2][y1]+dp[x1][y1];
            }
        }
        return res;
    }
}


提交后反馈结果(由于该题目没有进行优化,性能一般):


image.png


参考信息




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