力扣566. 重塑矩阵-C语言实现-简单题

题目

传送门

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。

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。

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。

来源：力扣（LeetCode）

解题

模板

/**
 * Return an array of arrays of size *returnSize.
 * The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.
 * Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().
 * 返回一个大小为*returnSize的数组。
 *数组的大小以*returnColumnSizes数组的形式返回。
 *注意:返回的数组和*columnSizes数组必须是错置的，假设调用方调用free()
 */
int** matrixReshape(int** nums, int numsSize, int* numsColSize, int r, int c, int* returnSize, int** returnColumnSizes){
 
}

分析题意

我们已知题目的要求就是对于我们输入的原二维数组进行一个变换，判断其是否能够变换成要求的r*c的二维数组，如果可以就输出转换后的二维数组，转换不成功就将原二维数组输出，所以我们需要对于原数组是否能够转换进行判断。

分步编码

初始化得到原数组的行数和列数

    int m = numsSize;
    int n = numsColSize[0];

得到后我们需要进行元素个数判断，来决定是否需要进行下一步的转换操作，如果不满足mn=rc，则直接返回原数组即可，同时对于returnSize和returnColumnSizes进行一个简单的和原数组的同步。

    if (m * n != r * c) {
        *returnSize = numsSize;
        *returnColumnSizes = numsColSize;
        return nums;
    }

如果满足了元素个数合理就继续转换
首先对于新的r*c数组进行初始化

*returnSize = r;//r行
    *returnColumnSizes = malloc(sizeof(int) * r);//初始化分配内存并返回指向可使用的内存地址大小为r个整型数据
    int** ans = malloc(sizeof(int*) * r);//同上

    for (int i = 0; i < r; i++) {
        (*returnColumnSizes)[i] = c;//c列
        ans[i] = malloc(sizeof(int) * c);//为每一行的初始指向一可用的内存地址大小为c个整型数据
    }

初始化之后就可以对于两个数组之间进行转化；
转化方式很简单我们通过除法和模运算得到两者的对应位置
总元素个数是m*n个，行与列也都是从0开始的，所以x/n就是原二维数组中的第几行，x%n就是原二维数组中的第几列。同理，x/c就是新二维数组中的第几行，x%c就是新二维数组中的第几列

    for (int x = 0; x < m * n; ++x) {
        ans[x / c][x % c] = nums[x / n][x % n];
    }

最后返回ans即可

完整代码

int** matrixReshape(int** nums, int numsSize, int* numsColSize, int r, int c, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {
    int m = numsSize;
    int n = numsColSize[0];
    if (m * n != r * c) {
        *returnSize = numsSize;
        *returnColumnSizes = numsColSize;
        return nums;
    }
    *returnSize = r;
    *returnColumnSizes = malloc(sizeof(int) * r);
    int** ans = malloc(sizeof(int*) * r);

    for (int i = 0; i < r; i++) {
        (*returnColumnSizes)[i] = c;
        ans[i] = malloc(sizeof(int) * c);
    }
    for (int x = 0; x < m * n; ++x) {
        ans[x / c][x % c] = nums[x / n][x % n];
    }
    return ans;
}