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  • LeetCode OJ 73. Set Matrix Zeroes

    Given a m x n matrix, if an element is 0, set its entire row and column to 0. Do it in place.

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    Follow up:

    Did you use extra space?
    A straight forward solution using O(mn) space is probably a bad idea.
    A simple improvement uses O(m + n) space, but still not the best solution.
    Could you devise a constant space solution?


    【题目分析】

    给定一个矩阵,如果矩阵中的某个值为0,那么把矩阵中这个值所在的行和列的元素都设置为0,要求使用固定的空间复杂度。


    【思路】

    能否不用额外空间做,用常数空间?

    这个时候应该有一个意识,遇到数组、矩阵的数据,还要求常数空间的,尽量尝试在数组和矩阵中保存中间结果来实现。

    本题也不例外!

    怎么保存?

    可以从题目要求着手分析。不管在哪个位置遇到了0, 该行该列的其他数字,最终都没有任何意义,因为最终都要被置为0。那么我们可否在该行该列找一个位置用来做个mark呢?

    那么,最简单的mark位置,就是第一行第一列嘛。 用第一行来保存各个列的mark,用第一列来保存各个行的mark。最终,分别看第一行和第一列的mark把该行该列置为0不就完了么?!

    想起来是很清晰简单的,但是实现了一下,试了两个用例就不行了,我们来看看下面的例子。

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    按照上面算法, 在执行完行列mark后,矩阵变为:

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    那么,按照上面的第一行第一列置位的算法,第一行全部置为0(上方红色箭头), 第一列全部置为0(左边红色箭头),矩阵变为下面:

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    这显然是错误的,因为第一行除了第一个位置外,其他位置不应该置为0.

    问题出在哪里?

    应该能看到,问题出在了第一行第一列。因为我们用第一行存储各列的置位情况,用第一列存储各行的置位情况。那么第一行第一列岂不身兼两职?

    所以,我考虑引入一个int extra位,单独用来做第一行的置位,而让第一行第一列位置只作第一列的置位情况,这样就把职责区分开了,看下图

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    当第一行中有零的时候,extra置为0,作为第一行的mark, 而[0][0]位置作为第一列的mark。那么在mark循环执行完后,矩阵变为上面的样子。

    到了这里接下来怎么做就一目了然了, 各行各列还是按照mark位是否为0来给各行各列置位。

    我们来看下面例子:

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    显然, 最终变化应该是第一行和最后一列变为0,其他都保持不变, 我们按照上面的改进算法来走走看:

    当走完所有mark流程后,矩阵变为:

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    这一步没问题, 接下来,我们对各行各列置位, 首先因为extra负责的是第一行的置位mark, 此时extra==0, 所以第一行全部置位0:

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    接下来,第二行置位,第二行第一列不是0, 所以本行无需置位。

    然后,根据第一行各列对矩阵各个列进行置位,问题来了,根据上面的结果, 这个时候,置位将变为:

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    这什么情况?!?

    显然,原因出在,第一行根据extra置位的时候,我们错误地把[0][0]位也置为0了, 因为[0][0]位其实指示的是第一列的mark,所以[0][0]位不能动!

    OK,按行置位改进一下:对第一行第一列不动。其他行算法不变。

    这个时候,再根据第一行各个列的情况,对各列置位。


    【java代码】

     1 public class Solution {
     2     public void setZeroes(int[][] matrix) {
     3         
     4         if(matrix == null) return;
     5         int row = matrix.length;
     6         int col = matrix[0].length;
     7         int zerocol = 1;//标记第一列是否需要被设置为0
     8         //遍历矩阵,在第一行和第一列中标记哪一行要被设置为0
     9         for(int i = 0; i < row; i++){
    10             for(int j = 0; j < col; j++){
    11                 if(matrix[i][j] == 0){
    12                     if(j == 0){
    13                          zerocol = 0;
    14                     }
    15                     else{
    16                         matrix[i][0] = 0;
    17                         matrix[0][j] = 0;
    18                     }
    19                 }
    20             }
    21         }
    22         //遍历每一列,把需要设置为的0的列设为0
    23         for(int j = 1; j < col; j++){
    24             if(matrix[0][j] == 0){
    25                 for(int i = 1; i < row; i++)
    26                     matrix[i][j] = 0;
    27             }
    28         }
    29         //遍历每一行,把需要设置为的0的行设为0
    30         for(int i = 0; i < row; i++){
    31             if(matrix[i][0] == 0){
    32                 for(int j = 1; j < col; j++)
    33                     matrix[i][j] = 0;
    34             }
    35         }
    36         //判断第一列是否需要被设为0
    37         if(zerocol == 0){
    38             for(int i = 0; i < row; i++) matrix[i][0] = 0;
    39         }
    40     }
    41 }
     
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/liujinhong/p/5543154.html
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