[LeetCode] 73. 矩阵置零

题目链接 : https://leetcode-cn.com/problems/set-matrix-zeroes/

题目描述:

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:

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:

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

示例 2:

输入: 
[
  [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]
]

进阶:

• 一个直接的解决方案是使用 O(m**n) 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。
• 你能想出一个常数空间的解决方案吗？

思路:

思路一: 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

思路二: 用(O(1))空间

关键思想: 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.注释写在代码里,直接看代码很好理解!

代码:

思路一:

class Solution:
    def setZeroes(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        row = len(matrix)
        col = len(matrix[0])
        row_zero = set()
        col_zero = set()
        for i in range(row):
            for j in range(col):
                if matrix[i][j] == 0:
                    row_zero.add(i)
                    col_zero.add(j)
        for i in range(row):
            for j in range(col):
                if i in row_zero or j in col_zero:
                    matrix[i][j] = 0

java

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;
            }
        }  
    }
}

思路二:

class Solution:
    def setZeroes(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        row = len(matrix)
        col = len(matrix[0])
        row0_flag = False
        col0_flag = False
        # 找第一行是否有0
        for j in range(col):
            if matrix[0][j] == 0:
                row0_flag = True
                break
        # 第一列是否有0
        for i in range(row):
            if matrix[i][0] == 0:
                col0_flag = True
                break

        # 把第一行或者第一列作为 标志位
        for i in range(1, row):
            for j in range(1, col):
                if matrix[i][j] == 0:
                    matrix[i][0] = matrix[0][j] = 0
        #print(matrix)
        # 置0
        for i in range(1, row):
            for j in range(1, col):
                if matrix[i][0] == 0 or matrix[0][j] == 0:
                    matrix[i][j] = 0

        if row0_flag:
            for j in range(col):
                matrix[0][j] = 0
        if col0_flag:
            for i in range(row):
                matrix[i][0] = 0

java

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        int row = matrix.length;
        int col = matrix[0].length;
        boolean row0_flag = false;
        boolean col0_flag = false;
        // 第一行是否有零
        for (int j = 0; j < col; j++) {
            if (matrix[0][j] == 0) {
                row0_flag = true;
                break;
            }
        }
        // 第一列是否有零
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) {
                col0_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 (row0_flag) {
            for (int j = 0; j < col; j++) {
                matrix[0][j] = 0;
            }
        }
        if (col0_flag) {
            for (int i = 0; i < row; i++) {
                matrix[i][0] = 0;
            }
        } 
    }
}

简化版

class Solution:
    def setZeroes(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        flag_col = False
        row = len(matrix)
        col = len(matrix[0])
        for i in range(row):
            if matrix[i][0] == 0: flag_col = True
            for j in range(1,col):
                if matrix[i][j] == 0:
                    matrix[i][0] = matrix[0][j] = 0
        
        for i in range(row - 1, -1, -1):
            for j in range(col - 1, 0, -1):
                if matrix[i][0] == 0 or matrix[0][j] == 0:
                    matrix[i][j] = 0

            if flag_col == True: matrix[i][0] = 0

java

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        boolean col0_flag = false;
        int row = matrix.length;
        int col = matrix[0].length;
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) col0_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 (col0_flag) matrix[i][0] = 0;
        }
    }
}