用动态规划算法实现 0-1 闭包问题写出该算法。
0-1 闭包问题是给定一个01矩阵,求出每个元素所在的连通块。动态规划算法可以通过遍历矩阵,记录每个元素所在的连通块的编号,来实现该问题。
具体实现步骤如下:
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创建一个和原矩阵相同大小的矩阵,用于记录每个元素所在的连通块的编号。
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遍历原矩阵中的每个元素,如果该元素为1且其上、下、左、右四个位置中有任意一个元素为1且已经被标记过了连通块编号,就将该元素的连通块编号设置为与该相邻元素相同的编号。如果该元素的上、下、左、右四个位置中没有任何一个元素为1或者它们的连通块编号均为0,则将该元素的连通块编号设置为一个新的编号。
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遍历完原矩阵后,返回记录连通块编号的矩阵即为所求的闭包问题解。
以下是Python代码实现:
def closure(matrix): m, n = len(matrix), len(matrix[0]) dp = [[0] * n for _ in range(m)] count = 1 for i in range(m): for j in range(n): if matrix[i][j] == 1: up, left = i-1, j-1 if up >= 0 and dp[up][j] != 0: dp[i][j] = dp[up][j] elif left >= 0 and dp[i][left] != 0: dp[i][j] = dp[i][left] elif up >= 0 and left >= 0 and dp[up][left] != 0: dp[i][j] = dp[up][left] else: dp[i][j] = count count += 1 return dp
测试
matrix = [[1, 0, 0, 1], [0, 1, 1, 0], [0, 1, 1, 1], [1, 0, 1, 0]] result = closure(matrix) print(result) # [[1, 0, 0, 2], [0, 3, 3, 0], [0, 3, 3, 3], [4, 0, 4, 0]
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