Celkové pokrytí všech nul v binární matici

Celkové pokrytí všech nul v binární matici
Zkuste to na GfG Practice #practiceLinkDiv { display: none !important; }

Vzhledem k tomu, že binární matice obsahuje pouze 0s a 1s, potřebujeme najít součet pokrytí všech nul matice, kde pokrytí pro konkrétní 0 je definováno jako celkový počet jedniček kolem nuly ve směru zleva doprava nahoru a dolů. Ty mohou být kdekoli až do rohového bodu ve směru. 

Příklady:  

Input : mat[][] = {0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0} Output : 20 First four zeros are surrounded by only one 1. So coverage for zeros in first row is 1 + 1 + 1 + 1 Zeros in second row are surrounded by three 1's. Note that there is no 1 above. There are 1's in all other three directions. Coverage of zeros in second row = 3 + 3. Similarly counting for others also we get overall count as below. 1 + 1 + 1 + 1 + 3 + 3 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 20 Input : mat[][] = {1 1 1 0 1 0 0 1} Output : 8 Coverage of first zero is 2 Coverages of other two zeros is 3 Total coverage = 2 + 3 + 3 = 8 
Recommended Practice Pokrytí všech nul v binární matici Zkuste to!

A jednoduché řešení k vyřešení tohoto problému je počítání jedniček kolem nul nezávisle, tj. pro danou matici spustíme smyčku čtyřikrát v každém směru pro každou buňku. Kdykoli najdeme v libovolné smyčce 1, smyčku přerušíme a výsledek zvýšíme o 1.

An efektivní řešení je provést následující. 

  1. Projděte všechny řádky zleva doprava, pokud je již vidět 1 (v aktuálním procházení) a aktuální prvek je 0.
  2. Procházejte všechny řádky zprava doleva, výsledek přírůstku, pokud je již vidět 1 (v aktuálním procházení) a aktuální prvek je 0.
  3. Procházejte všechny sloupce shora dolů, pokud je již vidět 1 (v aktuálním procházení) a aktuální prvek je 0.
  4. Procházejte všechny sloupce zespodu nahoru a výsledek přírůstku, pokud je již vidět 1 (v aktuálním procházení) a aktuální prvek je 0.

V níže uvedeném kódu se bere booleovská proměnná isOne, která se stane pravdivou, jakmile se v aktuálním průchodu objeví jednička pro všechny nuly poté, co se výsledek iterace zvýší jedním stejným postupem, který se použije ve všech čtyřech směrech, aby se získala konečná odpověď. Po každém průchodu resetujeme isOne na false.

C++
   // C++ program to get total coverage of all zeros in   // a binary matrix   #include          using     namespace     std  ;   #define R 4   #define C 4   // Returns total coverage of all zeros in mat[][]   int     getTotalCoverageOfMatrix  (  int     mat  [  R  ][  C  ])   {      int     res     =     0  ;      // looping for all rows of matrix      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      bool     isOne     =     false  ;     // 1 is not seen yet      // looping in columns from left to right      // direction to get left ones      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // If one is found from left      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      // If 0 is found and we have found      // a 1 before.      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      // Repeat the above process for right to      // left direction.      isOne     =     false  ;      for     (  int     j     =     C  -1  ;     j     >=     0  ;     j  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      // Traversing across columns for up and down      // directions.      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      bool     isOne     =     false  ;     // 1 is not seen yet      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      isOne     =     false  ;      for     (  int     i     =     R  -1  ;     i     >=     0  ;     i  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      return     res  ;   }   // Driver code to test above methods   int     main  ()   {      int     mat  [  R  ][  C  ]     =     {{  0       0       0       0  }      {  1       0       0       1  }      {  0       1       1       0  }      {  0       1       0       0  }      };      cout      < <     getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  );      return     0  ;   }   
Java
   // Java program to get total    // coverage of all zeros in    // a binary matrix   import     java     .  io  .  *  ;   class   GFG      {   static     int     R     =     4  ;   static     int     C     =     4  ;   // Returns total coverage   // of all zeros in mat[][]   static     int     getTotalCoverageOfMatrix  (  int     [][]  mat  )   {      int     res     =     0  ;      // looping for all       // rows of matrix      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      // 1 is not seen yet      boolean     isOne     =     false  ;         // looping in columns from       // left to right direction      // to get left ones      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // If one is found      // from left      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      // If 0 is found and we       // have found a 1 before.      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      // Repeat the above       // process for right       // to left direction.      isOne     =     false  ;      for     (  int     j     =     C     -     1  ;     j     >=     0  ;     j  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      // Traversing across columns      // for up and down directions.      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // 1 is not seen yet      boolean     isOne     =     false  ;         for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      isOne     =     false  ;      for     (  int     i     =     R     -     1  ;     i     >=     0  ;     i  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      return     res  ;   }   // Driver code    static     public     void     main     (  String  []     args  )   {      int     [][]  mat     =     {{  0       0       0       0  }      {  1       0       0       1  }      {  0       1       1       0  }      {  0       1       0       0  }};   System  .  out  .  println  (      getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  ));   }   }   // This code is contributed by anuj_67.   
Python3
   # Python3 program to get total coverage of all zeros in   # a binary matrix   R   =   4   C   =   4   # Returns total coverage of all zeros in mat[][]   def   getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  ):   res   =   0   # looping for all rows of matrix   for   i   in   range  (  R  ):   isOne   =   False   # 1 is not seen yet   # looping in columns from left to right   # direction to get left ones   for   j   in   range  (  C  ):   # If one is found from left   if   (  mat  [  i  ][  j  ]   ==   1  ):   isOne   =   True   # If 0 is found and we have found   # a 1 before.   else   if   (  isOne  ):   res   +=   1   # Repeat the above process for right to   # left direction.   isOne   =   False   for   j   in   range  (  C   -   1     -  1     -  1  ):   if   (  mat  [  i  ][  j  ]   ==   1  ):   isOne   =   True   else   if   (  isOne  ):   res   +=   1   # Traversing across columns for up and down   # directions.   for   j   in   range  (  C  ):   isOne   =   False   # 1 is not seen yet   for   i   in   range  (  R  ):   if   (  mat  [  i  ][  j  ]   ==   1  ):   isOne   =   True   else   if   (  isOne  ):   res   +=   1   isOne   =   False   for   i   in   range  (  R   -   1     -  1     -  1  ):   if   (  mat  [  i  ][  j  ]   ==   1  ):   isOne   =   True   else   if   (  isOne  ):   res   +=   1   return   res   # Driver code   mat   =   [[  0     0     0     0  ][  1     0     0     1  ][  0     1     1     0  ][  0     1     0     0  ]]   print  (  getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  ))   # This code is contributed by shubhamsingh10   
C#
   // C# program to get total coverage    // of all zeros in a binary matrix   using     System  ;   class     GFG     {       static     int     R     =     4  ;   static     int     C     =     4  ;   // Returns total coverage of all zeros in mat[][]   static     int     getTotalCoverageOfMatrix  (  int     []  mat  )   {      int     res     =     0  ;      // looping for all rows of matrix      for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      // 1 is not seen yet      bool     isOne     =     false  ;         // looping in columns from left to       // right direction to get left ones      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // If one is found from left      if     (  mat  [  i    j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      // If 0 is found and we       // have found a 1 before.      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      // Repeat the above process for       // right to left direction.      isOne     =     false  ;      for     (  int     j     =     C  -  1  ;     j     >=     0  ;     j  --  )      {      if     (  mat  [  i    j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      // Traversing across columns      // for up and down directions.      for     (  int     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // 1 is not seen yet      bool     isOne     =     false  ;         for     (  int     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      if     (  mat  [  i    j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      isOne     =     false  ;      for     (  int     i     =     R  -  1  ;     i     >=     0  ;     i  --  )      {      if     (  mat  [  i    j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      return     res  ;   }   // Driver code to test above methods      static     public     void     Main     ()      {      int     []  mat     =     {{  0       0       0       0  }      {  1       0       0       1  }      {  0       1       1       0  }      {  0       1       0       0  }};      Console  .  WriteLine  (  getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  ));      }   }   // This code is contributed by vt_m.   
JavaScript
    <  script  >      // Javascript program to get total       // coverage of all zeros in       // a binary matrix          let     R     =     4  ;      let     C     =     4  ;      // Returns total coverage      // of all zeros in mat[][]      function     getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  )      {      let     res     =     0  ;      // looping for all       // rows of matrix      for     (  let     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      // 1 is not seen yet      let     isOne     =     false  ;         // looping in columns from       // left to right direction      // to get left ones      for     (  let     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // If one is found      // from left      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      // If 0 is found and we       // have found a 1 before.      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      // Repeat the above       // process for right       // to left direction.      isOne     =     false  ;      for     (  let     j     =     C     -     1  ;     j     >=     0  ;     j  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      // Traversing across columns      // for up and down directions.      for     (  let     j     =     0  ;     j      <     C  ;     j  ++  )      {      // 1 is not seen yet      let     isOne     =     false  ;         for     (  let     i     =     0  ;     i      <     R  ;     i  ++  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      isOne     =     false  ;      for     (  let     i     =     R     -     1  ;     i     >=     0  ;     i  --  )      {      if     (  mat  [  i  ][  j  ]     ==     1  )      isOne     =     true  ;      else     if     (  isOne  )      res  ++  ;      }      }      return     res  ;      }          let     mat     =     [[  0       0       0       0  ]      [  1       0       0       1  ]      [  0       1       1       0  ]      [  0       1       0       0  ]];          document  .  write  (  getTotalCoverageOfMatrix  (  mat  ));    <  /script>   

Výstup
20 

Časová složitost: O(n 2
Pomocný prostor: O(1)

 

Vytvořit kvíz