519. 随机翻转矩阵（Python）

题目

难度：★★☆☆☆
类型：二维数组
方法：随机数

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题中给出一个 n_rows 行 n_cols 列的二维矩阵，且所有值被初始化为 0。要求编写一个 flip 函数，均匀随机的将矩阵中的 0 变为 1，并返回该值的位置下标 [row_id,col_id]；同样编写一个 reset 函数，将所有的值都重新置为 0。尽量最少调用随机函数 Math.random()，并且优化时间和空间复杂度。

注意:

1 <= n_rows, n_cols <= 10000
0 <= row.id < n_rows 并且 0 <= col.id < n_cols
当矩阵中没有值为 0 时，不可以调用 flip 函数
调用 flip 和 reset 函数的次数加起来不会超过 1000 次

示例

示例 1：

输入:
["Solution","flip","flip","flip","flip"]
[[2,3],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,1],[1,2],[1,0],[1,1]]

示例 2：

输入:
["Solution","flip","flip","reset","flip"]
[[1,2],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,0],[0,1],null,[0,0]]
输入语法解释：

输入包含两个列表：被调用的子程序和他们的参数。Solution 的构造函数有两个参数，分别为 n_rows 和 n_cols。flip 和 reset 没有参数，参数总会以列表形式给出，哪怕该列表为空

解答

这道题的要求是将初始化为零的二维矩阵通过flip操作实现随机地将一个位置的值翻转为1，其中flip可能会被调用多次，我们可以将二维矩阵看成一维，每一个位置都有一个对应的下标，使用random包中的randint函数，随机生成一个位置，并用一个集合存储当前被翻转的位置有哪些，为了避免重复翻转，我们通过判断刚刚生成的下标是否在集合中实现。

from random import randint


class Solution:
    def __init__(self, n_rows: int, n_cols: int):
        # 编号第i行第j列标记为i * n_cols + j
        self.r = n_rows
        self.c = n_cols
        self.set_ = set()

    def flip(self) -> List[int]:
        randnum = randint(0,self.r * self.c - 1)
        while randnum in self.set_:
            randnum = randint(0,self.r * self.c - 1)
        self.set_.add(randnum)
        return [randnum // self.c,randnum % self.c]
        
    def reset(self) -> None:
        self.set_ = set()

如有疑问或建议，欢迎评论区留言~

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