NKOJ 3861 子矩阵(矩阵dp+单调队列)

P3861子矩阵

问题描述

小 A 有一个 N×M 的矩阵,矩阵中 1~NM 这(NM)个整数均出现过一次。 现在小 A 在这个矩阵内选择一个子矩阵,其权值等于这个子矩阵中的所有数的最 小值。小 A 想知道,如果他选择的子矩阵的权值为 i(1<=i<=N×M),那么他选择 的子矩阵可能有多少种?小 A 希望知道所有可能的 i 值对应的结果,但是这些结 果太多了,他算不了,因此他向你求助。

输入格式

第一行,两个整数 N,M。
接下来的 N 行,每行 M 个整数,表示矩阵中的元素。

输出格式

N×M 行,每行一个整数,其中第 i 行的整数表示如果小 A 选择的子矩阵权 值为 i,他选择的子矩阵的种类数。

数据范围

对于 30%的数据,1<=N,M<=50;
对于全部的数据,1<=N,M<=300。


注意到处理矩阵问题的基本套路,先考虑一维的情况,那么显然变成了单调队列的模板题,即找到左边第一个小于它的数,和右边第一个小于它的数,然后乘一下就是矩阵数

那么处理二维的情况时,枚举上下边界,将矩阵每一列压成一个数,就是这一列最小的一个数,然后仍然变成了单调队列的模板题。复杂度$O(n^2m)$


代码:

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#include<stdio.h>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<stack>
#define N 305
using namespace std;
stack<int>Q;
int n,m,map[N][N],Min[N][N][N],L[N],R[N];
long long Ans[N*N];
int main()
{
int i,j,k,p,t;
scanf("%d%d",&n,&m);
for(i=1;i<=n;i++)
for(j=1;j<=m;j++)scanf("%d",&map[i][j]);
for(k=1;k<=n;k++)
for(i=1;i<=m;i++)
{
t=map[k][i];
for(j=i;j<=m;j++)
{
if(map[k][j]<t)t=map[k][j];
Min[k][i][j]=t;
}
}
for(i=1;i<=m;i++)
for(j=i;j<=m;j++)
{
for(k=1;k<=n+1;k++)
{
while(Q.size()&&Min[Q.top()][i][j]>Min[k][i][j])R[Q.top()]=k,Q.pop();
Q.push(k);
}
for(k=n;k>=0;k--)
{
while(Q.size()&&Min[Q.top()][i][j]>Min[k][i][j])L[Q.top()]=k,Q.pop();
Q.push(k);
}
Q.pop();
for(k=1;k<=n;k++)Ans[Min[k][i][j]]+=(L[k]-k)*(k-R[k]);
}
for(i=1;i<=n*m;i++)printf("%lld\n",Ans[i]);
}