[LeetCode] 1260. Shift 2D Grid

Given a 2D grid of size m x n and an integer k. You need to shift the grid k times.

In one shift operation:

• Element at grid[i][j] moves to grid[i][j + 1].
• Element at grid[i][n - 1] moves to grid[i + 1][0].
• Element at grid[m - 1][n - 1] moves to grid[0][0].

Return the 2D grid after applying shift operation k times.

Example 1:

Input: grid = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 1
Output: [[9,1,2],[3,4,5],[6,7,8]]

Example 2:

Input: grid = [[3,8,1,9],[19,7,2,5],[4,6,11,10],[12,0,21,13]], k = 4
Output: [[12,0,21,13],[3,8,1,9],[19,7,2,5],[4,6,11,10]]

Example 3:

Input: grid = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]], k = 9
Output: [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

Constraints:

• m == grid.length
• n == grid[i].length
• 1 <= m <= 50
• 1 <= n <= 50
• -1000 <= grid[i][j] <= 1000
• 0 <= k <= 100

二维网格迁移。

一开始审题的时候，直观感觉这个题很像54题那一类matrix的题型，一直在想有没有不用额外空间或者原地修改matrix的做法。首先我给一个朴素的解法。思路是先遍历matrix，把每个元素按顺序放入一个双端队列deque中。将K % mn之后，把元素再按序放到list。最后输出的是list of list。

时间O(mn)

空间O(n) - queue

Java实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> shiftGrid(int[][] grid, int k) {
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        Deque<Integer> queue = new ArrayDeque<>();
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                queue.add(grid[i][j]);
            }
        }
        for (int i = 0; i < k; i++) {
            queue.addFirst(queue.pollLast());
        }
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            List<Integer> temp = new ArrayList<>();
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                temp.add(queue.poll());
            }
            res.add(new ArrayList<Integer>(temp));
        }
        return res;
    }
}

不使用deque的方法如下。因为结果集是list of list，所以并不涉及到对原input matrix中元素的移动，你只需要确定结果集的每个list放的元素是来自matrix的哪些坐标即可。首先K还是要去 % 一下matrix的总长度m * n，这样就知道K到底在matrix的什么位置。同时需要把这个二维坐标转换成一维的，这样便于计算。16行的减K相当于是去找原matrix中前K个位置上的那个元素。

时间O(mn)

空间O(1)

Java实现

class Solution {
    public List<List<Integer>> shiftGrid(int[][] grid, int k) {
        List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        // total length of the matrix
        int total = m * n;
        k = k % total;
        // create all the sub lists
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            res.add(new ArrayList<>());
        }
        // start to put elements into lists
        // 2d to 1d
        for (int l = 0; l < total; l++) {
            int index = (l - k + total) % total;
            res.get(l / n).add(grid[index / n][index % n]);
        }
        return res;
    }
}

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