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Copertura totale di tutti gli zeri in una matrice binaria

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Data una matrice binaria che contiene solo 0 e 1, dobbiamo trovare la somma della copertura di tutti gli zeri della matrice dove la copertura per un particolare 0 è definita come il numero totale di uno attorno a uno zero nelle direzioni sinistra destra in alto e in basso. Quelli possono essere ovunque fino al punto d'angolo in una direzione. 

Esempi:  

Input : mat[][] = {0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 0} Output : 20 First four zeros are surrounded by only one 1. So coverage for zeros in first row is 1 + 1 + 1 + 1 Zeros in second row are surrounded by three 1's. Note that there is no 1 above. There are 1's in all other three directions. Coverage of zeros in second row = 3 + 3. Similarly counting for others also we get overall count as below. 1 + 1 + 1 + 1 + 3 + 3 + 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 20 Input : mat[][] = {1 1 1 0 1 0 0 1} Output : 8 Coverage of first zero is 2 Coverages of other two zeros is 3 Total coverage = 2 + 3 + 3 = 8
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UN soluzione semplice per risolvere questo problema è contare gli uno attorno agli zeri in modo indipendente, ovvero eseguiamo il ciclo quattro volte in ciascuna direzione per ciascuna cella della matrice data. Ogni volta che troviamo un 1 in qualsiasi ciclo, interrompiamo il ciclo e incrementiamo il risultato di 1.



UN soluzione efficiente è fare quanto segue. 

  1. Attraversa tutte le righe da sinistra a destra come risultato dell'incremento se è già presente un 1 (nell'attraversamento corrente) e l'elemento corrente è 0.
  2. Attraversa tutte le righe da destra a sinistra come risultato dell'incremento se è già presente un 1 (nell'attraversamento corrente) e l'elemento corrente è 0.
  3. Attraversa tutte le colonne dall'alto verso il basso come risultato dell'incremento se è già presente un 1 (nell'attraversamento corrente) e l'elemento corrente è 0.
  4. Attraversa tutte le colonne dal basso verso l'alto come risultato dell'incremento se è già presente un 1 (nell'attraversamento corrente) e l'elemento corrente è 0.

Nel codice seguente viene presa una variabile booleana isOne che viene resa vera non appena viene incontrato un uno nell'attraversamento corrente per tutti gli zeri dopo che il risultato dell'iterazione viene incrementato mediante una stessa procedura applicata in tutte e quattro le direzioni per ottenere la risposta finale. Ripristiniamo isOne su false dopo ogni attraversamento.

C++
// C++ program to get total coverage of all zeros in // a binary matrix #include    using namespace std; #define R 4 #define C 4 // Returns total coverage of all zeros in mat[][] int getTotalCoverageOfMatrix(int mat[R][C]) {  int res = 0;  // looping for all rows of matrix  for (int i = 0; i < R; i++)  {  bool isOne = false; // 1 is not seen yet  // looping in columns from left to right  // direction to get left ones  for (int j = 0; j < C; j++)  {  // If one is found from left  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  // If 0 is found and we have found  // a 1 before.  else if (isOne)  res++;  }  // Repeat the above process for right to  // left direction.  isOne = false;  for (int j = C-1; j >= 0; j--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  // Traversing across columns for up and down  // directions.  for (int j = 0; j < C; j++)  {  bool isOne = false; // 1 is not seen yet  for (int i = 0; i < R; i++)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  isOne = false;  for (int i = R-1; i >= 0; i--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  return res; } // Driver code to test above methods int main() {  int mat[R][C] = {{0 0 0 0}  {1 0 0 1}  {0 1 1 0}  {0 1 0 0}  };  cout << getTotalCoverageOfMatrix(mat);  return 0; } 
Java
// Java program to get total  // coverage of all zeros in  // a binary matrix import java .io.*; class GFG  { static int R = 4; static int C = 4; // Returns total coverage // of all zeros in mat[][] static int getTotalCoverageOfMatrix(int [][]mat) {  int res = 0;  // looping for all   // rows of matrix  for (int i = 0; i < R; i++)  {  // 1 is not seen yet  boolean isOne = false;   // looping in columns from   // left to right direction  // to get left ones  for (int j = 0; j < C; j++)  {  // If one is found  // from left  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  // If 0 is found and we   // have found a 1 before.  else if (isOne)  res++;  }  // Repeat the above   // process for right   // to left direction.  isOne = false;  for (int j = C - 1; j >= 0; j--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  // Traversing across columns  // for up and down directions.  for (int j = 0; j < C; j++)  {  // 1 is not seen yet  boolean isOne = false;   for (int i = 0; i < R; i++)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  isOne = false;  for (int i = R - 1; i >= 0; i--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  return res; } // Driver code  static public void main (String[] args) {  int [][]mat = {{0 0 0 0}  {1 0 0 1}  {0 1 1 0}  {0 1 0 0}}; System.out.println(  getTotalCoverageOfMatrix(mat)); } } // This code is contributed by anuj_67. 
Python3
# Python3 program to get total coverage of all zeros in # a binary matrix R = 4 C = 4 # Returns total coverage of all zeros in mat[][] def getTotalCoverageOfMatrix(mat): res = 0 # looping for all rows of matrix for i in range(R): isOne = False # 1 is not seen yet # looping in columns from left to right # direction to get left ones for j in range(C): # If one is found from left if (mat[i][j] == 1): isOne = True # If 0 is found and we have found # a 1 before. else if (isOne): res += 1 # Repeat the above process for right to # left direction. isOne = False for j in range(C - 1 -1 -1): if (mat[i][j] == 1): isOne = True else if (isOne): res += 1 # Traversing across columns for up and down # directions. for j in range(C): isOne = False # 1 is not seen yet for i in range(R): if (mat[i][j] == 1): isOne = True else if (isOne): res += 1 isOne = False for i in range(R - 1 -1 -1): if (mat[i][j] == 1): isOne = True else if (isOne): res += 1 return res # Driver code mat = [[0 0 0 0][1 0 0 1][0 1 1 0][0 1 0 0]] print(getTotalCoverageOfMatrix(mat)) # This code is contributed by shubhamsingh10 
C#
// C# program to get total coverage  // of all zeros in a binary matrix using System; class GFG {   static int R = 4; static int C = 4; // Returns total coverage of all zeros in mat[][] static int getTotalCoverageOfMatrix(int []mat) {  int res = 0;  // looping for all rows of matrix  for (int i = 0; i < R; i++)  {  // 1 is not seen yet  bool isOne = false;   // looping in columns from left to   // right direction to get left ones  for (int j = 0; j < C; j++)  {  // If one is found from left  if (mat[ij] == 1)  isOne = true;  // If 0 is found and we   // have found a 1 before.  else if (isOne)  res++;  }  // Repeat the above process for   // right to left direction.  isOne = false;  for (int j = C-1; j >= 0; j--)  {  if (mat[ij] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  // Traversing across columns  // for up and down directions.  for (int j = 0; j < C; j++)  {  // 1 is not seen yet  bool isOne = false;   for (int i = 0; i < R; i++)  {  if (mat[ij] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  isOne = false;  for (int i = R-1; i >= 0; i--)  {  if (mat[ij] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  return res; } // Driver code to test above methods  static public void Main ()  {  int []mat = {{0 0 0 0}  {1 0 0 1}  {0 1 1 0}  {0 1 0 0}};  Console.WriteLine(getTotalCoverageOfMatrix(mat));  } } // This code is contributed by vt_m. 
JavaScript
<script>  // Javascript program to get total   // coverage of all zeros in   // a binary matrix    let R = 4;  let C = 4;  // Returns total coverage  // of all zeros in mat[][]  function getTotalCoverageOfMatrix(mat)  {  let res = 0;  // looping for all   // rows of matrix  for (let i = 0; i < R; i++)  {  // 1 is not seen yet  let isOne = false;   // looping in columns from   // left to right direction  // to get left ones  for (let j = 0; j < C; j++)  {  // If one is found  // from left  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  // If 0 is found and we   // have found a 1 before.  else if (isOne)  res++;  }  // Repeat the above   // process for right   // to left direction.  isOne = false;  for (let j = C - 1; j >= 0; j--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  // Traversing across columns  // for up and down directions.  for (let j = 0; j < C; j++)  {  // 1 is not seen yet  let isOne = false;   for (let i = 0; i < R; i++)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  isOne = false;  for (let i = R - 1; i >= 0; i--)  {  if (mat[i][j] == 1)  isOne = true;  else if (isOne)  res++;  }  }  return res;  }    let mat = [[0 0 0 0]  [1 0 0 1]  [0 1 1 0]  [0 1 0 0]];    document.write(getTotalCoverageOfMatrix(mat)); </script> 

Produzione
20

Complessità temporale: O(n2
Spazio ausiliario: O(1)

 

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