这是悦乐书的第264次更新,第277篇原创
01 看题和准备
今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第131题(顺位题号是566)。在MATLAB中,有一个非常有用的函数叫做'reshape',它可以将矩阵重新整形为一个不同大小的矩阵,但保留其原始数据。您将获得一个由二维数组表示的矩阵,以及两个正整数r和c,分别表示所需重新整形矩阵的行号和列号。重新形成的矩阵需要以相同的行遍历顺序填充原始矩阵的所有元素。如果具有给定参数的“重塑”操作是可能且合法的,则输出新的重新整形矩阵;否则,输出原始矩阵。例如:
输入:nums = [[1,2],[3,4]],r = 1,c = 4
输出:[[1,2,3,4]]
说明:行遍历的是[1,2,3,4]。新的重新形状矩阵是1 x 4矩阵,使用前面的列表逐行填充。
输入:nums = [[1,2],[3,4]],r = 2,c = 4
输出:[[1,2],[3,4]]
说明:无法将2 x 2矩阵重塑为2 x 4矩阵。所以输出原始矩阵。
注意:
给定矩阵的高度和宽度在[1,100]范围内。
给定的r和c都是正数。
本次解题使用的开发工具是eclipse,jdk使用的版本是1.8,环境是win7 64位系统,使用Java语言编写和测试。
02 第一种解法
题目要求我们把二维数组,根据给出的行和列,进行行列互换,不能换就返回原数组。我们需要考虑的是小行大列转成大行小列,或者大行小列转成小行大列这两种情况,两层循环肯定是逃不掉的。
第一种情况:小行大列转成大行小列,循环内部,原数组的数组循环一次,会往新数组里插入同样多的数据,但是会分成(原数组的列/新数组的列c)行。比如原来是2行4列的数组,在第一次内层循环后,会往新数组中插入2行2列,在第二次内层循环的时候,再插入2行2列,变成新数组4行2列。
第二种情况:大行小列转成小行大列,原数组外部循环(新数组的列/原数组的列)次,才能将一行数据写入到新数组中去。比如原来是4行2列的数组,外部循环第二次时,会往新数组中插入1行4列,在第四次外部循环时,再插入1行4列,变成新数组2行4列。
![](/qrcode.jpg)
所以,新数组的行列起始值在循环外部,在内层循环里,每次都是列自加1,如果列自加到等于c,那么表明要换行了,此时行再加1,然后列重置为0,直到转换完所有数据。
public int[][] matrixReshape(int[][] nums, int r, int c) {
if (nums.length == 0 || nums.length*nums[0].length != r*c) {
return nums;
}
int[][] result = new int[r][c];
int row = 0;
int col = 0;
for (int i=0; i<nums.length; i++) {
for (int j=0; j<nums[0].length; j++) {
result[row][col] = nums[i][j];
col++;
if (col == c) {
col = 0;
row++;
}
}
}
return result;
}
03 第二种解法
第一种解法的内层循环那里,我们可以观察下,新数组的列col是有周期的,每次都是从0开始,到c结束,然后row就加1,那么我们可不可以利用取余来替换col,因为取余也是具有周期性的,借助col%c来处理列,那么行呢?
行可以看做逢c进一,也就是循环处理c次数据后,row才会加1。所以结合两者,使用一个次数变量count,col的值就变成了count对c取余,row的值就变成了count除以c的商。
public int[][] matrixReshape2(int[][] nums, int r, int c) {
if (nums.length == 0 || nums.length*nums[0].length != r*c) {
return nums;
}
int[][] result = new int[r][c];
int count = 0;
for (int i=0; i<nums.length; i++) {
for (int j=0; j<nums[0].length; j++) {
result[count/c][count%c] = nums[i][j];
count++;
}
}
return result;
}
04 第三种解法
我们也可以使用队列来进行辅助操作,利用队列先进先出的特性。使用一次两层循环,将原数组元素依次入队,然后再使用一次两层循环,将队列中的元素依次出队,插入到新数组中去即可。
public int[][] matrixReshape3(int[][] nums, int r, int c) {
if (nums.length == 0 || nums.length*nums[0].length != r*c) {
return nums;
}
int[][] result = new int[r][c];
Queue<Integer> queue = new LinkedList<Integer>();
for (int i=0; i<nums.length; i++) {
for (int j=0; j<nums[0].length; j++) {
queue.offer(nums[i][j]);
}
}
for (int i=0; i<r; i++) {
for (int j=0; j<c; j++) {
result[i][j] = queue.poll();
}
}
return result;
}
05 小结
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