力扣每日一题 5/26

简介: 力扣每日一题 5/26

找出第K大的异或坐标值

题目描述:

给你一个二维矩阵 matrix 和一个整数 k ,矩阵大小为 m x n 由非负整数组成。

矩阵中坐标 (a, b) 的 值 可由对所有满足 0 <= i <= a < m 且 0 <= j <= b < n 的元素 matrix[i][j](下标从 0 开始计数)执行异或运算得到。

请你找出 matrix 的所有坐标中第 k 大的值(k 的值从 1 开始计数)。

示例 1:

输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 1

输出:7

解释:坐标 (0,1) 的值是 5 XOR 2 = 7 ,为最大的值。

示例 2:

输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 2

输出:5

解释:坐标 (0,0) 的值是 5 = 5 ,为第 2 大的值。

示例 3:

输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 3

输出:4

解释:坐标 (1,0) 的值是 5 XOR 1 = 4 ,为第 3 大的值。

示例 4:

输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 4

输出:0

解释:坐标 (1,1) 的值是 5 XOR 2 XOR 1 XOR 6 = 0 ,为第 4 大的值。

题目分析:

很明显,这道题可以用 二位前缀异或和 来求解。 首先要初始化二维前缀和。下图摘自力扣大佬灵茶山艾府的初始化二维前缀和图。通俗易懂,可作参考。

 

由于一个数异或自己等于0,s[i+1][j]^s[i][j+1]会导致s[i][j]这部分被清零,所以要把s[i][j]给异或进来。

由此我们可以得到关系转移式:

s = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
s[i + 1][j + 1] = s[i + 1][j] ^ s[i][j + 1] ^ s[i][j] ^ x

加上两层for循环,最后对结果进行排序筛选,得到答案。

代码实现:

class Solution:
    def kthLargestValue(self, matrix: list[list[int]], k: int) -> int:
        m,n=len(matrix),len(matrix[0])
        res=[]
        s = [[0] * (n + 1) for _ in range(m + 1)]
        for i, row in enumerate(matrix):
            for j, x in enumerate(row):
                s[i + 1][j + 1] = s[i + 1][j] ^ s[i][j + 1] ^ s[i][j] ^ x
        for q in s[1:]:
            for w in q[1:]:
                res.append(w)
        res.sort(reverse=True)
        return res[k-1]

题目总结:

对于二维前缀和问题,做以下总结:

  1. 问题描述:给定一个二维数组 matrix,求出该数组中某个区域内元素的和。
  2. 解决思路:使用二维前缀和数组 prefixSum,其中 prefixSum[i][j]表示从数组左上角到元素matrix[i][j]的所有元素的和。
  3. 计算二维前缀和数组:
  • 初始化二维前缀和数组prefixSum,大小与原始数组相同,全部初始化为0。
  • 遍历二维数组matrix,累加每个元素与其左侧和上侧元素的和更新到对应的prefixSum元素中。

计算区域和:

对于给定的区域 (row1, col1, row2, col2),可以通过如下公式计算区域和:

prefixSum[row2][col2] - prefixSum[row1-1][col2] - prefixSum[row2][col1-1] + prefixSum[row1-1][col1-1]。
  1. 注意事项:
  • 在计算区域和时要注意边界情况,可以在二维数组的外围加一圈0,简化边界条件的处理。
  • 在计算二维前缀和数组时,可以考虑使用动态规划的思想,避免重复计算子区域和。

通过以上总结,我们可以更好地理解二维前缀和的求解思路和注意事项,帮助我们更高效地解决相关问题。

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