LeetCode 21 / 100

矩阵

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。

在这里插入图片描述

用 $O (m + n)$ 额外空间
两遍扫 matrix，第一遍用集合记录哪些行，哪些列有0 ，第二遍置 0

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        Set<Integer> row_zero = new HashSet<>();
        Set<Integer> col_zero = new HashSet<>();
        int row = matrix.length;
        int col = matrix[0].length;
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    row_zero.add(i);
                    col_zero.add(j);
                }
            }
        }

        for (int i = 0; i < row; i++) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                if (row_zero.contains(i) || col_zero.contains(j)) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }
}

用 $O (1)$ 空间
用 matrix 第一行和第一列记录该行该列是否有0,作为标志位
但是对于第一行,和第一列要设置一个标志位,为了防止自己这一行(一列)也有0的情况.

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        int row = matrix.length;
        int col = matrix[0].length;
        boolean row_flag = false;
        boolean col_flag = false;
        // 第一行有没有0
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            if (matrix[0][j] == 0) {
                row_flag = true;
                break;
            }
        }

        // 第一列有没有0
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) {
                col_flag = true;
                break;
            }
        }

        // 把第一行第一列作为标志位
        for (int i = 1; i < row; i++) {
            for (int j = 1; j < col; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    matrix[i][0] = matrix[0][j] = 0;
                }
            }
        }

        // 置0 
        for (int i = 1; i < row; i++) {
            for (int j = 1; j < col; j++) {
                if (matrix[i][0] == 0 || matrix[0][j] == 0) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        if (row_flag) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                matrix[0][j] = 0;
            }
        }
        if (col_flag) {
            for (int i = 0; i < row; i++) {
                matrix[i][0] = 0;
            }
        }
    }
}

一个标记

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        boolean col_flag = false;
        int row = matrix.length;
        int col = matrix[0].length;


        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) col_flag = true;
            for (int j = 1; j < col; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    matrix[i][0] = matrix[0][j] = 0;
                }
            }
        }

        for (int i = row - 1; i >= 0; i--) {
            for (int j = col - 1; j >= 1; j--) {
                if (matrix[i][0] == 0 || matrix[0][j] == 0) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
            if (col_flag) matrix[i][0] = 0;
        }

    }
}

螺旋矩阵

给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照顺时针螺旋顺序，返回矩阵中的所有元素。

在这里插入图片描述

别怕设变量

class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        if (matrix.length == 0) {
            return new ArrayList<Integer>();
        }

        int l = 0, r = matrix[0].length - 1;
        int t = 0, b = matrix.length - 1;
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        while (true) {
            for (int i = l; i <= r; i++) {
                list.add(matrix[t][i]); // left to right
            }
            if (++t > b) break;

            for (int i = t; i <= b; i++) {
                list.add(matrix[i][r]);
            }
            if (l > --r) break;

            for (int i = r; i >= l; i--) {
                list.add(matrix[b][i]);
            }
            if (t > --b) break;

            for (int i = b; i >= t; i--) {
                list.add(matrix[i][l]);
            }
            if (++l > r) break;
        }
        return list;
    }
}

旋转图像

给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

你必须在原地旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要使用另一个矩阵来旋转图像。

在这里插入图片描述

class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
            for (int j = 0; j < (n + 1)/ 2; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - 1- j][i];
                matrix[i][j] = matrix[n - j - 1][i];
                matrix[n - j - 1][i] = matrix[n - i - 1][n - j - 1];
                matrix[n - i - 1][n - j - 1] = matrix[j][n - i - 1];
                matrix[j][n - i - 1] = temp;
            }
        }
    }
}

搜索二维矩阵 II

编写一个高效的算法来搜索 m x n 矩阵 matrix 中的一个目标值 target 。该矩阵具有以下特性：

每行的元素从左到右升序排列。
每列的元素从上到下升序排列。

在这里插入图片描述

class Solution {
    public boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {
        int i = matrix.length - 1, j = 0;
        while (i >= 0 && j < matrix[0].length) {
            if (matrix[i][j] > target) {
                i--;
            } else if (matrix[i][j] < target) {
                j++;
            } else return true;
        }
        return false;
    }
}