package dp.单调队列dp; import java.util.Scanner; /** * https://blog.csdn.net/qq_30277239/article/details/104590017 * 有一个 a×b的整数组成的矩阵, * 现请你从中找出一个 n×n的正方形区域, * 使得该区域所有数中的最大值和最小值的差最小。 * 输入格式 * 第一行为三个整数,分别表示 a,b,n的值; * 第二行至第 a+1 行每行为 b 个非负整数, * 表示矩阵中相应位置上的数。 * 输出格式 * 输出仅一个整数, * 为 a×b 矩阵中所有“n×n 正方形区域中的最大整数和最小整数的差值”的最小值。 * 数据范围 * 2≤a,b≤1000, * n≤a,n≤b,n≤100, * 矩阵中的所有数都不超过 10^9。 * 输入样例: * 5 4 2 * 1 2 5 6 * 0 17 16 0 * 16 17 2 1 * 2 10 2 1 * 1 2 2 2 * 输出样例: * 1 * 先预处理求每行的最值,在预处理列 * 先对矩阵逐行求区间长度是n的滑动窗口的最大最小值,分别存进最大最小值数组。 * 然后再对求出的最值数组按列再求一次最值, * 二者之差就是所有n*n正方形区域内的最大整数与最小整数差了。当然,求滑动区间的最值就是使用单调队列实现的。 * 如图所示,如果要求3*3正方形中的最值, * 可以先将各行中长度为3的区间的最值存在这个区间开始的格子里,比如上图蓝色的区域, * 求完后,第一列的前三个格子就存了这个蓝色正方形各行的最值, * 再竖着对第一行求下长度为3区间的最值存到第一个单元格里,第一个单元格存储的就是整个正方形区域内的最值了。 * 当然我们是先把初始矩形各行长度为n区间的最值存到一个新的数组,然后再对这个数组竖着求最值存入又一个数组来实现的, * 以避免值被覆盖。实现细节见代码: */ public class 理想的正方形 { public static void main(String[] args) { Scanner sc = new Scanner(System.in); n = sc.nextInt(); m = sc.nextInt(); k = sc.nextInt(); for (int i = 1; i <= n; i++) { for (int j = 1; j <= m; j++) { w[i][j] = sc.nextInt(); } } for (int i = 1; i <= n; i++) { getMin(w[i], row_min[i], m); getMax(w[i], row_max[i], m); } int[] a = new int[N]; int[] b = new int[N]; int[] c = new int[N]; int res = (int) 1e9; for (int i = k; i <= m; i++) { for (int j = 1; j <= n; j++) { a[j] = row_min[j][i]; } getMin(a, b, n); for (int j = 1; j <= n; j++) { a[j] = row_max[j][i]; } getMax(a, c, n); for (int j = k; j <= n; j++) { res = Math.min(res, c[j] - b[j]); } } System.out.println(res); } static void getMin(int[] a, int[] b, int tot) { int hh = 0, tt = -1; for (int i = 1; i <= tot; i++) { if (hh <= tt && q[hh] <= i - k) hh++; while (hh <= tt && a[q[tt]] >= a[i]) tt--; q[++tt] = i; b[i] = a[q[hh]]; } } static void getMax(int[] a, int[] b, int tot) { int hh = 0, tt = -1; for (int i = 1; i <= tot; i++) { if (hh <= tt && q[hh] <= i - k) hh++; while (hh <= tt && a[q[tt]] <= a[i]) tt--; q[++tt] = i; b[i] = a[q[hh]]; } } static int n, m, k, N = 1010; static int[] q = new int[N]; static int[][] w = new int[N][N]; static int[][] row_max = new int[N][N]; static int[][] row_min = new int[N][N]; }