Computer >> คอมพิวเตอร์ >  >> การเขียนโปรแกรม >> C++

ค้นหาหมายเลขแถวของเมทริกซ์ไบนารีที่มีจำนวนสูงสุด 1 วินาทีใน C++


ในปัญหานี้ เราได้รับเมทริกซ์ไบนารีซึ่งแต่ละแถวจะถูกจัดเรียง งานของเราคือค้นหาหมายเลขแถวของเมทริกซ์ไบนารีที่มีจำนวนสูงสุด 1 วินาที

มาดูตัวอย่างเพื่อทำความเข้าใจปัญหากัน

อินพุต

binMat[][] = {
   1, 1, 1, 1
   0, 0, 0, 0
   0, 0, 0, 1
   0, 0, 1, 1
}

ผลลัพธ์

1

แนวทางการแก้ปัญหา

วิธีแก้ปัญหาง่ายๆ คือการนับจำนวนรวมของ 1 ในแต่ละแถว แล้วส่งคืนหมายเลขแถวโดยมีจำนวนสูงสุด 1 ครั้ง

โปรแกรมเพื่อแสดงการทำงานของโซลูชันของเรา

ตัวอย่าง

#include <iostream>
using namespace std;
#define R 4
#define C 4
int findMax1Row(bool mat[R][C]) {
   int max1Row = 0, max1Count = -1;
   int i, index;
   for (i = 0; i < R; i++) {
      int oneCount = 0;
      for(int j = 0; j < C; j++){
         if(mat[i][j])
            oneCount++;
      }
      if(oneCount > max1Count){
         max1Count = oneCount;
         max1Row = i;
      }
   }
   return (max1Row + 1);
}
int main() {
   bool mat[R][C] = {
      {0, 1, 1, 1},
      {0, 0, 1, 1},
      {0, 0, 0, 1},
      {0, 0, 0, 0}
   };
   cout<<"The number of row with maximum number of 1's is "<<findMax1Row(mat);
   return 0;
}

ผลลัพธ์

จำนวนแถวที่มีจำนวนสูงสุด 1 คือ 1 วิธีแก้ไขปัญหาที่ดีกว่าคือการใช้การค้นหาแบบไบนารีในแต่ละแถวเพื่อค้นหาการเกิดขึ้นครั้งแรกของ 1 ในแถว ตัวเลข 1 ในแถวสามารถพบได้โดยใช้ขนาดแถว - ดัชนีของ 1 แรก เมื่อใช้สิ่งนี้ เราจะสามารถหาจำนวน 1 ในแต่ละแถวแล้วส่งคืนแถวที่มีจำนวนสูงสุด 1

โปรแกรมเพื่อแสดงการทำงานของโซลูชันของเรา

ตัวอย่าง

#include <iostream>
using namespace std;
#define R 4
#define C 4
int binarySearch1Row(bool arr[], int start, int end) {
   if(end >= start) {
      int mid = start + (end - start)/2;
      if ( ( mid == 0 || arr[mid-1] == 0) && arr[mid] == 1)
         return mid;
      else if (arr[mid] == 0)
         return binarySearch1Row(arr, (mid + 1), end);
      else
         return binarySearch1Row(arr, start, (mid -1));
   }
   return -1;
}
int findMax1Row(bool mat[R][C]) {
   int max1Row = 0, max1Count = -1;
   int i, index;
   for (i = 0; i < R; i++) {
      index = binarySearch1Row(mat[i], 0, C-1);
      if (index != -1 && ( C-index) > max1Count) {
         max1Count = C - index;
         max1Row = i;
      }
   }
   return (max1Row + 1);
}
int main() {
   bool mat[R][C] = {
      {0, 1, 1, 1},
      {0, 0, 1, 1},
      {0, 0, 0, 1},
      {0, 0, 0, 0}
   };
   cout<<"The number of row with maximum number of 1's is "<<findMax1Row(mat);
   return 0;
}

ผลลัพธ์

The number of row with maximum number of 1's is 1

การปรับให้เหมาะสมที่เพิ่มไปยังวิธีการข้างต้นสามารถตรวจสอบว่าแถวปัจจุบันมีมากกว่า 1 ตัวแล้วหรือยังแถวก่อนหน้าโดยใช้ดัชนีของ 1 ตัวแรก หากมีมากกว่า 1 ตัว ให้ทำการค้นหาแบบไบนารี แต่จาก 0 ถึงดัชนีของ 1 แรกในแถวสุดท้าย

วิธีนี้จะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายในการคำนวณจำนวน 1 ในแถวที่มี 1 น้อยกว่าปัจจุบัน

โปรแกรมเพื่อแสดงการทำงานของโซลูชันของเรา

ตัวอย่าง

#include <iostream>
using namespace std;
#define R 4
#define C 4
int binarySearch1Row(bool arr[], int start, int end) {
   if(end >= start) {
      int mid = start + (end - start)/2;
      if ( ( mid == 0 || arr[mid-1] == 0) && arr[mid] == 1)
         return mid;
      else if (arr[mid] == 0)
         return binarySearch1Row(arr, (mid + 1), end);
      else
         return binarySearch1Row(arr, start, (mid -1));
   }
   return -1;
}
int findMax1Row(bool mat[R][C]) {
   int i, index;
   int max1Row = 0;
   int max1Count = binarySearch1Row(mat[0], 0, C - 1);
   for (i = 1; i < R; i++){
      if (max1Count != -1 && mat[i][C - max1Count - 1] == 1) {
         index = binarySearch1Row (mat[i], 0, C - max1Count);
         if (index != -1 && C - index > max1Count) {
            max1Count = C - index;
            max1Row = i;
         }
      }
      else
      max1Count = binarySearch1Row(mat[i], 0, C - 1);
   }
   return (max1Row + 1);
}
int main() {
   bool mat[R][C] = {
      {0, 1, 1, 1},
      {0, 0, 0, 1},
      {0, 0, 1, 1},
      {0, 0, 0, 0}
   };
   cout<<"The number of row with maximum number of 1's is "<<findMax1Row(mat);
   return 0;
}

ผลลัพธ์

The number of row with maximum number of 1's is 1