221. 最大正方形

中等 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「二维 DP」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

在 0/1 矩阵中找只包含 1 的最大正方形面积。

matrix = 包含一块 2×2 的 1
输出 = 4

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合二维 DP

1. 遇到 0,dp 只能是 0:遇到 0,dp 只能是 0

2. 遇到 1,看左、上、左上三个邻居:遇到 1,看左、上、左上三个邻居

3. 三个邻居都至少是 1,才能扩成 2×2:三个邻居都至少是 1,才能扩成 2×2

4. 当前边长 = min(三邻居)+1:当前边长 = min(三邻居)+1

5. 记录最大边长 best:记录最大边长 best

6. 继续向右下填表:继续向右下填表

7. 最大边长是 2:最大边长是 2

8. 面积是 2×2=4:面积是 2×2=4

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def maximalSquare(self, matrix):
3        m, n = len(matrix), len(matrix[0])
4        dp = [[0]*(n+1) for _ in range(m+1)]
5        best = 0
6        for i in range(1, m+1):
7            for j in range(1, n+1):
8                if matrix[i-1][j-1] == class="cl-str">'1':
9                    dp[i][j] = min(dp[i-1][j], dp[i][j-1], dp[i-1][j-1]) + 1
10                    best = max(best, dp[i][j])
11        return best * best

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(mn) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 二维 DP 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:只看左边和上边正确写法:还必须看左上角(缺左上会把 L 形误判成正方形)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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