LeetCode 数据结构与算法之矩阵置零

简介: LeetCode 数据结构与算法之矩阵置零

题目


** 73. 矩阵置零 **


给定一个 m x n 的矩阵,如果一个元素为 0 ,则将其所在行和列的所有元素都设为 0 。请使用 原地 算法。


示例 1:


image.png


输入:matrix = [[1,1,1],[1,0,1],[1,1,1]]
输出:[[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]


示例 2:


image.png


输入:matrix = [[0,1,2,0],[3,4,5,2],[1,3,1,5]]
输出:[[0,0,0,0],[0,4,5,0],[0,3,1,0]]


提示:


m == matrix.length
n == matrix[0].length
1 <= m, n <= 200
-231 <= matrix[i][j] <= 231 - 1


进阶:


一个直观的解决方案是使用  O(mn) 的额外空间,但这并不是一个好的解决方案。


一个简单的改进方案是使用 O(m + n) 的额外空间,但这仍然不是最好的解决方案。


你能想出一个仅使用常量空间的解决方案吗?


题解


解题分析


解题思路


使用两个标记变量记录


我们可以用矩阵的第一行和第一列代替方法一中的两个标记数组,以达到 O(1) 的额外空间。但这样会导致原数组的第一行和第一列被修改,无法记录它们是否原本包含 0。因此我们需要额外使用两个标记变量分别记录第一行和第一列是否原本包含 0


在实际代码中,我们首先预处理出两个标记变量,接着使用其他行与列去处理第一行与第一列,然后反过来使用第一行与第一列去更新其他行与列,最后使用两个标记变量更新第一行与第一列即可。


使用一个标记变量记录


我们可以对上面的思路进一步优化,只使用一个标记变量记录第一列是否原本存在 0。这样,第一列的第一个元素即可以标记第一行是否出现 0。但为了防止每一列的第一个元素被提前更新,我们需要从最后一行开始,倒序地处理矩阵元素。


复杂度


时间复杂度 O(M * N)


空间复杂度 O(1)


解题代码


题解代码如下(代码中有详细的注释说明):


class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        // 获取长度 
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        // 设置标记
        boolean flagCol0 = false;
        for (int i =0; i < m; i++) {
            // 第一列的第一个元素即可以标记第一行是否出现 0
            if (matrix[i][0] == 0) {
                flagCol0 = true;
            }
            // 处理 i 行的其他值
            for (int j =1; j <n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    matrix[i][0] = matrix[0][j] = 0;
                }
            }
        }
        // 倒叙处理其他的值
        for (int i = m-1; i >=0; i--) {
            // 处理矩阵
            for (int j = 1; j<n; j++) {
                if (matrix[i][0] == 0 || matrix[0][j] == 0) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
            if (flagCol0) {
                matrix[i][0] = 0;
            }
        }
    }
}


提交后反馈结果(由于该题目没有进行优化,性能一般):


image.png


参考信息



相关文章
|
1月前
|
存储 算法 编译器
数据结构实验之矩阵的运算器(二维数组)
本实验旨在通过团队合作,掌握数组和矩阵相关运算的代码实现,包括矩阵的加减、数乘、转置、乘法、n次方及行列式的计算。实验过程中,成员们需分工协作,解决编程难题,最终实现一个功能完备的矩阵计算器。通过本实验,不仅锻炼了编程能力,还加深了对数学概念的理解,同时培养了团队合作精神。
57 4
|
2月前
|
算法
Leetcode 初级算法 --- 数组篇
Leetcode 初级算法 --- 数组篇
43 0
|
4月前
|
存储 算法 NoSQL
LeetCode第73题矩阵置零
文章介绍了LeetCode第73题"矩阵置零"的解法,通过使用矩阵的第一行和第一列作为标记来记录哪些行或列需要置零,从而在不增加额外空间的情况下解决问题。
LeetCode第73题矩阵置零
|
1月前
|
存储 算法 Java
leetcode算法题-有效的括号(简单)
【11月更文挑战第5天】本文介绍了 LeetCode 上“有效的括号”这道题的解法。题目要求判断一个只包含括号字符的字符串是否有效。有效字符串需满足左括号必须用相同类型的右括号闭合,并且左括号必须以正确的顺序闭合。解题思路是使用栈数据结构,遍历字符串时将左括号压入栈中,遇到右括号时检查栈顶元素是否匹配。最后根据栈是否为空来判断字符串中的括号是否有效。示例代码包括 Python 和 Java 版本。
|
2月前
|
并行计算 算法 IDE
【灵码助力Cuda算法分析】分析共享内存的矩阵乘法优化
本文介绍了如何利用通义灵码在Visual Studio 2022中对基于CUDA的共享内存矩阵乘法优化代码进行深入分析。文章从整体程序结构入手,逐步深入到线程调度、矩阵分块、循环展开等关键细节,最后通过带入具体值的方式进一步解析复杂循环逻辑,展示了通义灵码在辅助理解和优化CUDA编程中的强大功能。
|
2月前
|
算法
每日一道算法题(Leetcode 20)
每日一道算法题(Leetcode 20)
29 2
|
2月前
|
机器学习/深度学习 算法 搜索推荐
django调用矩阵分解推荐算法模型做推荐系统
django调用矩阵分解推荐算法模型做推荐系统
43 4
|
2月前
|
存储 算法
动态规划算法学习一:DP的重要知识点、矩阵连乘算法
这篇文章是关于动态规划算法中矩阵连乘问题的详解,包括问题描述、最优子结构、重叠子问题、递归方法、备忘录方法和动态规划算法设计的步骤。
157 0
|
2月前
|
索引
力扣(LeetCode)数据结构练习题(3)------链表
力扣(LeetCode)数据结构练习题(3)------链表
95 0
|
2月前
力扣(LeetCode)数据结构练习题(2)
力扣(LeetCode)数据结构练习题(2)
31 0