【LeetCode-经典面试150题-day9]

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36.有效的数独

54.螺旋矩阵

 48.旋转图像

 73.矩阵置零

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36.有效的数独

题意：

请你判断一个 9 x 9 的数独是否有效。只需要 根据以下规则 ，验证已经填入的数字是否有效即可。

1. 数字 1-9 在每一行只能出现一次。
2. 数字 1-9 在每一列只能出现一次。
3. 数字 1-9 在每一个以粗实线分隔的 3x3 宫内只能出现一次。（请参考示例图）

注意：

• 一个有效的数独（部分已被填充）不一定是可解的。
• 只需要根据以上规则，验证已经填入的数字是否有效即可。
• 空白格用 '.' 表示。

【输入样例】

board = 
[["5","3",".",".","7",".",".",".","."]
,["6",".",".","1","9","5",".",".","."]
,[".","9","8",".",".",".",".","6","."]
,["8",".",".",".","6",".",".",".","3"]
,["4",".",".","8",".","3",".",".","1"]
,["7",".",".",".","2",".",".",".","6"]
,[".","6",".",".",".",".","2","8","."]
,[".",".",".","4","1","9",".",".","5"]
,[".",".",".",".","8",".",".","7","9"]]

【输出样例】true

解题思路：

1. 按行和按列都比较简单，用一个二维数组a[i][num]来存储第i行/列中num出现的次数，num的取值范围是1~9；

2. 每个3×3的小九宫格，用三维数组来实现，matrix[i][j][num]表示的是三维数组中，第i行第j列这个九宫格中，num出现的次数。

3.观察九个小九宫格的坐标关系，最左上角的小九宫格的行列坐标范围是(0~2,0~2),如果将其除3，则坐标是(0,0),第二个九宫格（横着看）的坐标是(0~2,3~5)，除3得到的结果是（0，1）,因此，通过对行范围和列范围同时除3，可以将每个小九宫格在三维数组matrix中的坐标定下来(0,0),(0,1),(0,2),(1,0),(1,1),(1,2),(2,0),(2,1),(2,2)

4. ok，开始枚举，每次找到一个非"."的字符，就将其添加到三个统计数组中，添加完后要判断，加进去之后得到的a[i][num]的值会不会大于1，大于1表示不符合规律，列也一致。

class Solution {
    public boolean isValidSudoku(char[][] board) {
        int[][] row = new int[10][9];//行row[i][num]:第i行num值有多少个
        int[][] col = new int[10][9];//列
        int[][][] matrix = new int[10][10][9];//小矩阵

        for(int i=0;i<9;++i){
            for(int j=0;j<9;++j){
                //先填充行的矩阵
                char temp = board[i][j];
                if(temp!='.'){
                    int num = temp - '0'-1;
                    ++row[i][num];
                    ++col[j][num];
                    ++matrix[i/3][j/3][num];
                    if(row[i][num]>1||col[j][num]>1||matrix[i/3][j/3][num]>1){
                        return false;
                    }
                }

            }
        }
        return true;
    }
}

时间： 击败了18.26%

内存： 击败了5.14%

54.螺旋矩阵

题意：

给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。

【输入样例】

matrix=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]

【输出样例】[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

解题思路：

1. 首先，要有一个对应的标记矩阵isChoose[i][j],0表示matrix[i][j]中的值还没有遍历过;

2.定义行列访问指针i,j；根据题目规律，矩阵访问规律是：向右走-->向下走-->向左走-->向上走-->向右走

3. 定义变量count，用于统计已经访问多少数字了，方便结束循环；

class Solution {
    public List spiralOrder(int[][] matrix) {
        //在有些题中也叫做蛇形矩阵
        int m =matrix.length;//m行
        int n = matrix[0].length;//n列
        List ans = new ArrayList<>();
        if(matrix == null || m == 0 || n== 0){
            return ans;
        }
        int i=0,j=0;
        int[][] isChoose = new int[m][n];
        isChoose[0][0] = 1;//从第一位开始，第一位先走
        ans.add(matrix[0][0]);
        int count =  1;
        while(count < m*n){
            //向右走,是列在变化，行不变
            while(j+1 < n && isChoose[i][j+1] == 0){
                //下一位没有越界，并且没有被访问过的时候，可以进行访问
                ans.add(matrix[i][j+1]);
                isChoose[i][j+1] = 1;
                //统计个数
                ++count;
                ++j;
            }
            //向下走,行在变化
            while(i+1 < m && isChoose[i+1][j] == 0){
                //下一位没有越界，并且没有被访问过的时候，可以进行访问
                ans.add(matrix[i+1][j]);
                isChoose[i+1][j] = 1;
                //统计个数
                ++count;
                ++i;
            }
            //向左走
            while(j-1 >= 0 && isChoose[i][j-1] == 0){
                //下一位没有越界，并且没有被访问过的时候，可以进行访问
                ans.add(matrix[i][j-1]);
                isChoose[i][j-1] = 1;
                //统计个数
                ++count;
                --j;
            }
            //向上走
            while(i-1>= 0 && isChoose[i-1][j] == 0){
                ans.add(matrix[i-1][j]);
                isChoose[i-1][j] =1;
                ++count;
                --i;
            }
        }
        return ans;
    }
}

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了66.09% 

 48.旋转图像

题意：

给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

你必须在 原地 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。

【输入样例】

matrix=[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]

【输出样例】

[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]

解题思路：

1. 找规律，第一行的第j个元素翻转后在倒数第一列的第j个元素；第二行的第j个元素翻转后在倒数第二列的第j个元素；

2. 以i表示行号，j表示列号，规律是：（i,j）-->(j,n-1-i)

3. 就是进行替换，替换这里因为要原地翻转数组，想到了之前练习过的轮转数组。ok尝试一下。

4. 这边跟轮转数组的区别是，一个二维数组，轮转了4次之后就会形成一个环。

 5.循环次数

        每一轮置换，可以将4个元素放在指定位置，因此，n*n个元素一共需要n*n/4次置换。

        那行跟列怎么知道是遍历多少次呢？

嘿嘿，被分成了4等分，意味着我们行遍历n/2次，列遍历n/2次就够了，考虑到n为单数时，中间会多出来一列，此时列要遍历(n+1)/2，即保证向上取整。 

class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
        int temp;//存储临时元素
        int n = matrix.length;
        for(int i=0;i

时间： 击败了100.00%

内存： 击败了31.83% 

 73.矩阵置零

题意：

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。

【输入样例】

matrix=[[1,1,1],[1,0,1],[1,1,1]]

【输出样例】[[1,0,1],[0,0,0],[1,0,1]]

解题思路：

拿到题目的时候就想到一个很简单粗暴的方法；

定义两个数组a[i]和b[j]，分别用来判断第i行和第j列是否有为0的元素；

遍历元素，对数组a和b进行赋值

再遍历数组，修改元素

class Solution {
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        //两个数组a和b,用来判断那一些列有0，哪一些没有0
        int[] a = new int[matrix.length];//行
        int[] b = new int[matrix[0].length];//列
        for(int i=0;i

时间： 击败了100.00%，我这双重循环还能100%，没有想到哈哈

内存： 击败了59.17%