566. 重塑矩阵(Python)

题目

难度:★☆☆☆☆
类型:数组,几何

在MATLAB中,有一个非常有用的函数 reshape,它可以将一个矩阵重塑为另一个大小不同的新矩阵,但保留其原始数据。

给出一个由二维数组表示的矩阵,以及两个正整数r和c,分别表示想要的重构的矩阵的行数和列数。

重构后的矩阵需要将原始矩阵的所有元素以相同的行遍历顺序填充。

如果具有给定参数的reshape操作是可行且合理的,则输出新的重塑矩阵;否则,输出原始矩阵。

注意
给定矩阵的宽和高范围在 [1, 100]。
给定的 r 和 c 都是正数。

示例

示例 1:
输入:
nums =
[[1,2],
[3,4]]
r = 1, c = 4
输出:
[[1,2,3,4]]
解释:
行遍历nums的结果是 [1,2,3,4]。新的矩阵是 1 * 4 矩阵, 用之前的元素值一行一行填充新矩阵。
示例 2:
输入:
nums =
[[1,2],
[3,4]]
r = 2, c = 4
输出:
[[1,2],
[3,4]]
解释:
没有办法将 2 * 2 矩阵转化为 2 * 4 矩阵。 所以输出原矩阵。

解答

该函数也相当于python库numpy中矩阵的reshape方法,reshape的最基本的原理就是把高维矩阵拉成一列数字,然后按照新的方法重构出不同形状的矩阵。但是新矩阵中元素个数需要和原矩阵一致。

  1. 判断新矩阵的维度是否满足要求,如果无法重构则直接返回原矩阵;

  2. 遍历原矩阵中每一个数字,把数字逐一装填进临时列表row_中,如果该列表长度达到了指定宽度,那么把该列表作为一行加入到最终结果矩阵nums_中;

  3. 所有数字遍历结束后,返回重构矩阵即可。

class Solution:
    def matrixReshape(self, nums, r, c):
        if r * c != len(nums) * len(nums[0]):   # 如果重构矩阵的面积与原始矩阵不相等
            return nums                         # 无法进行重构,返回原始矩阵

        nums_, row_, c_ = [], [], 0             # 初始化重构后数组,重构时的一行以及该行中元素个数

        for row in nums:                        # 先遍历行
            for num in row:                     # 嵌套遍历列
                row_.append(num)                # 取出元素放在临时列表中
                c_ += 1                         # 该列表元素数+1
                if c_ == c:                     # 如果列表中的元素个数达到了列数
                    nums_.append(row_)          # 那么把这个列表放在重构数组中作为一行
                    row_, c_ = [], 0            # 清零临时列表和列表中元素个数

        return nums_                            # 返回结果

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