[LeetCode] 85. Maximal Rectangle Java

Posted 2020-10-18 BrookLearnData

题目：

Given a 2D binary matrix filled with 0‘s and 1‘s, find the largest rectangle containing only 1‘s and return its area.

For example, given the following matrix:

1 0 1 0 0
1 0 1 1 1
1 1 1 1 1
1 0 0 1 0

Return 6.

题意及分析：就是给一个矩阵，找一个全是一的最大子矩阵。给出一个包含0,1的二维矩阵，要求求出只包含1的最大子矩阵。判断能不能在matrix[i][j]及其坐左上角的点形成一个全是1的矩形：若当前点为0，肯定不可以；若当前点不为0，那么如何求左上角能得到的全是1的最大矩阵，这里可以转化为求直方图的最大面积。

代码：

class Solution {
    public int maximalRectangle(char[][] matrix) {      //给出一个包含0,1的二维矩阵，要求求出只包含1的最大子矩阵。判断能不能在matrix[i][j]及其坐左上角的点形成一个全是1的矩形：若当前点为0，肯定不可以；若当前点不为0，

        int xLength = matrix.length;
        if(xLength==0) return 0;
        int yLength = matrix[0].length;

        int[][]  tempMatrix = new int[xLength][yLength];        //tempMatrix[i][j]代表在在第j列到底i行时连续1的个数
        for(int j=0;j<yLength;j++){
            tempMatrix[0][j] = (matrix[0][j]==‘0‘?0:1);
        }
        for(int j=0;j<yLength;j++) {
            for(int i=1;i<xLength;i++){
                if(matrix[i][j]==‘0‘)
                    tempMatrix[i][j] = 0;
                else{
                    tempMatrix[i][j] = tempMatrix[i-1][j]+1;
                }
            }
        }
        int max = 0;
        for(int i=0;i<xLength;i++){
            int temp = largestRectangleArea(tempMatrix[i]);
            if(max <temp)
                max = temp;
        }
        return max;
    }

    private int largestRectangleArea(int[] heights) {        //如果已知height数组是升序的，应该怎么做？比如1,2,5,7,8那么就是(1*5) vs. (2*4) vs. (5*3) vs. (7*2) vs. (8*1)也就是max(height[i]*(size-i))，使用栈的目的就是构造这样的升序序列，按照以上方法求解。在构造栈的时候保存可能的最大值
        if(heights == null)
            return 0;
        int tempResult = 0;
        Stack<Integer> stack = new Stack<>();
        stack.push(heights[0]);
        for(int i=1;i<heights.length;i++){
            if(heights[i]>=stack.peek()){        //升序
                stack.push(heights[i]);
            }else{
                if(!stack.isEmpty()){
                    int count = 0;
                    int min = stack.peek();
                    while(!stack.isEmpty() && stack.peek()>heights[i]){
                        if(stack.peek()<min){
                            min = stack.peek();
                        }
                        stack.pop();
                        count ++;
                        if(tempResult<count*min){
                            tempResult = count*min;
                        }
                    }
                    int j=0;
                    while(j<=count){
                        stack.push(heights[i]);
                        j++;
                    }
                }
            }
        }
        for(int i=heights.length-1;i>=0;i--){
            int x= stack.pop();
            if((heights.length-i)*x>tempResult){
                tempResult =(heights.length-i)*x;
            }
        }
        return tempResult;
    }
}