【C++前缀和】3212. 统计 X 和 Y 频数相等的子矩阵数量|1672

本文涉及的基础知识点

C++算法：前缀和、前缀乘积、前缀异或的原理、源码及测试用例包括课程视频

LeetCode3212. 统计 X 和 Y 频数相等的子矩阵数量

难度分：1672

给你一个二维字符矩阵 grid，其中 grid[i][j] 可能是 'X'、'Y' 或 '.'，返回满足以下条件的

子矩阵

数量：

包含 grid[0][0]

'X' 和 'Y' 的频数相等。

至少包含一个 'X'。

示例 1：

输入： grid = [["X","Y","."],["Y",".","."]]

输出： 3

解释：

示例 2：

输入： grid = [["X","X"],["X","Y"]]

输出： 0

解释：

不存在满足 'X' 和 'Y' 频数相等的子矩阵。

示例 3：

输入： grid = [[".","."],[".","."]]

输出： 0

解释：

不存在满足至少包含一个 'X' 的子矩阵。

提示：

1 <= grid.length, grid[i].length <= 1000

grid[i][j] 可能是 'X'、'Y' 或 '.'.

C++前缀和

preSumX[r][c] 记录前r行，前c列，X的数量。

preSumY[r][c] 记录前r行，前c列，Y的数量。

枚举各各单格x,y的数量是否相等。前缀和的计算：

preSum[r+1][c+1] = preSum[r+1][c] + preSum[r][c+1] +(当前格是否是) - preSum[r][c]

代码

核心代码

cpp 复制代码

template<class T = int>
class CPreSum2 {
public:
	template<class _Pr>
	CPreSum2(int rowCnt, int colCount, _Pr pr) :m_iRowCnt(rowCnt), m_iColCnt(colCount) {
		m_vSum.assign(rowCnt + 1, vector<int>(colCount + 1));
		for (int r = 0; r < rowCnt; r++) {
			for (int c = 0; c < colCount; c++) {
				m_vSum[r + 1][c + 1] = m_vSum[r][c + 1] + m_vSum[r + 1][c] - m_vSum[r][c] + pr(r, c);
			}
		}
	}
	T Get(int left, int top, int right, int bottom)const {
		return m_vSum[bottom + 1][right + 1] - m_vSum[top][right + 1] - m_vSum[bottom + 1][left] + m_vSum[top][left];
	}
	T GetTopLeft(int bottom, int right) { return m_vSum[bottom+1][right+1]; }
	T GetBottomRight(int top, int left) { return Get(left, top, m_iColCnt - 1, m_iRowCnt - 1); }
	vector<vector<T>> m_vSum;
	const int m_iRowCnt, m_iColCnt;
};

class Solution {
		public:
			int numberOfSubmatrices(vector<vector<char>>& grid) {
				const int R = grid.size();
				const int C = grid.front().size();
				CPreSum2<int> preSumX(R, C, [&](int r, int c) {return 'X' == grid[r][c]; });
				CPreSum2<int> preSumY(R, C, [&](int r, int c) {return 'Y' == grid[r][c]; });
				int ret = 0;
				for (int r = 0; r < R; r++) {
					for (int c = 0; c < C; c++) {
						bool b = (preSumX.GetTopLeft(r,c) == preSumY.GetTopLeft(r,c)) && preSumX.GetTopLeft(r, c);
						ret += b;
					}
				}
				return ret;
			}
		};

单元测试

cpp 复制代码

vector<vector<char>> grid;
		TEST_METHOD(TestMethod11)
		{
			grid = { {'X','Y','.'},{'Y','.','.'} };
			auto res = Solution().numberOfSubmatrices(grid);
			AssertEx(3, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod12)
		{
			grid = { {'X','X'},{'X','Y'} };
			auto res = Solution().numberOfSubmatrices(grid);
			AssertEx(0, res);
		}
		TEST_METHOD(TestMethod13)
		{
			grid = { {'.','.'},{'.','.'} };
			auto res = Solution().numberOfSubmatrices(grid);
			AssertEx(0, res);
		}

扩展阅读

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测试环境

操作系统：win7 开发环境： VS2019 C++17

或者操作系统：win10 开发环境： VS2022 C++17

如无特殊说明，本算法用**C++**实现。