AcWing 1413. 矩形牛棚(每日一题)

2024-09-23 17:07:55 浏览数 (2)

原题链接:1413. 矩形牛棚 - AcWing题库

作为一个资本家,农夫约翰希望通过购买更多的奶牛来扩大他的牛奶业务。

因此,他需要找地方建立一个新的牛棚。

约翰购买了一大块土地,这个土地可以看作是一个 R 行(编号 1∼R)C 列(编号 1∼C)的方格矩阵。

不幸的是,他发现其中的部分方格区域已经被破坏了,因此他无法在整个R×C 的土地上建立牛棚。

经调查,他发现共有 P 个方格内的土地遭到了破坏。

建立的牛棚必须是矩形的,并且内部不能包含被破坏的土地。

请你帮约翰计算,他能建造的最大的牛棚的面积是多少。

输入格式

第一行包含三个整数 R,C,P。

接下来 P 行,每行包含两个整数 r,c,表示第 r 行第 c 列的方格区域内土地是被破坏的。

输出格式

输出牛棚的最大可能面积。

数据范围

1≤R,C≤3000 0≤P≤30000 1≤r≤R 1≤c≤C

输入样例:

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3 4 2
1 3
2 1

输出样例:

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6
解题思路:

此题主要是应用单调栈算法,不回单调栈的先去学习单调栈,单调栈主要解决的就是寻找此位置右边/左边第一个比它大/小的数,这个题为什么能够用单调栈来实现,在一个n*m的矩阵中,有一些被破坏的地,建一个牛棚无非就是抛开被破坏的地(不能占用)寻找一个最大的矩形。我们可以确定一下他的下边界,只要下边界确定了,我们利用前缀和的思想递归求一下此位置向上延申地最大长度,这样的话,我们遍历一遍下边界,每一次遍历调用一下单调栈求解此时的最大面积,最后取一个最大的即可。

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#include<iostream>
#include<stack>
using namespace std;
const int N=3005;
int n,m,p;
int h[N][N],vis[N][N];
int stk[N], top;
int l[N], r[N];
int maxx;
int work(int h[])
{
    h[0] = h[m   1] = -1;//为了防止遍历的最后跳不出来,多加一个-1保证栈中元素可以出栈
    top = 0;//初始0
    stk[    top] = 0;
    for (int i = 1; i <= m; i    )//寻找左边界
    {
        while (h[stk[top]] >= h[i]) top -- ;//从栈中找左边第一个比它小的
        l[i] = stk[top];//记录下来
        stk[    top] = i;//最后别忘了入栈
    }
    top = 0;
    stk[    top] = m   1;
    for (int i = m; i; i -- )//寻找右边界
    {
        while (h[stk[top]] >= h[i]) top -- ;//从栈中找右边第一个比它小的
        r[i] = stk[top];
        stk[    top] = i;
    }
    int res = 0;
    for (int i = 1; i <= m; i    )//最后做一下面积计算即可
        res = max(res, h[i] * (r[i] - l[i] - 1));//要减一不然多算一个
    return res;
}
int main(){
	cin>>n>>m>>p;
	for(int i=0;i<p;i  ){
		int x,y;
		cin>>x>>y;
		vis[x][y]=1;
	}
	for(int i=1;i<=n;i  ){
		for(int j=1;j<=m;j  ){
			if(!vis[i][j]){//没有被损坏
				h[i][j]=h[i-1][j] 1;
			}
		}
	}
	for(int i=1;i<=n;i  ){//遍历下边界
		maxx=max(maxx,work1(h[i]));
	}
	cout<<maxx<<endl;
	return 0;
}
优化版本:

单调栈还有一种优化版本,省略了LR数组,在遍历的时候直接计算出来出来面积,代码很简短也优化了空间复杂度。

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int work1(int h[]) {
    int top = 0, res = 0;
    // 因为是在出栈时统计,为保证遍历结束时所有下标都会被统计,默认 m   1 位置存储 0
    for (int i = 1; i <= m   1;    i ) {
        while (top&& h[stk[top]] >= h[i]) {
            int l = stk[top-- ];
            int r=(top == 0 ? i - 1 : i - stk[top] - 1);
            res = max(res, h[l] * r);
        }
        stk[  top] = i;
    }
    return res;
}
写在最后:

单调栈问题比较难理解,网上有很多版本,大家选择一个适合自己的当板子记住就行了,在学习单调栈的时候有几篇博客写的是不错的:

[数据结构]---单调栈-CSDN博客

[数据结构]——单调栈-CSDN博客

另外y总的讲解此题也是不错的选择:AcWing 1413. 矩形牛棚(每日一题)_哔哩哔哩_bilibili

学习单调栈可以去洛谷做一下入门单调栈:【模板】单调栈 - 洛谷

文章尚有不足,请各位大佬指出,若有更好的解法及模板大家一起分享。

PS:图为y总B站视频提供——作者:yxc

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