LeetCode：Set Matrix Zeroes - 将矩阵内含有零的行和列全部置零

1、题目名称

Set Matrix Zeroes（将矩阵内含有零的行和列全部置零）

2、题目地址

https://leetcode.com/problems/set-matrix-zeroes/

3、题目内容

英文：Given a m x n matrix, if an element is 0, set its entire row and column to 0.

中文：给定一个m×n的矩阵，如果其中一个元素是0，则将该元素所在的整行或整理全部置为0

4、解题方法1

使用第一行和第一列记录某行或某列是否应置为0，并再用两个状态位分别标记第一行和第一列是否也应该被置为0.

Java代码如下：

/**
 * @功能说明：LeetCode 73 - Set Matrix Zeroes
 * @开发人员：Tsybius2014
 * @开发时间：2015年11月7日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 给定一个矩阵，将有0的行、列全部元素置0
     * @param matrix
     */
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        
        if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return;
        }
        
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;
        
        boolean needFillFirstRow = false;
        boolean needFillFirstColumn = false;
        
        //找出含有0的行号和列号，记在该元素所在行列的第一个元素处
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    if (i == 0) {
                        //如果某行第一个元素原本就为0，记录下这一点
                        needFillFirstRow = true;
                    }
                    if (j == 0) {
                        //如果某列第一个元素原本就为0，记录下这一点
                        needFillFirstColumn = true;
                    }
                    matrix[i][0] = 0;
                    matrix[0][j] = 0;
                }
            }
        }

        //按第一个元素的记录情况填充各行
        for (int j = 1; j < n; j++) {
            if (matrix[0][j] == 0) {
                for (int i = 0; i < m; i++) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        //按第一个元素的记录情况填充各列
        for (int i = 1; i < m; i++) {
            if (matrix[i][0] == 0) {
                for (int j = 1; j < n; j++) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }

        //确认是否需要填充第一行
        if (needFillFirstRow) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                matrix[0][j] = 0;
            }
        }

        //确认是否需要填充第一列
        if (needFillFirstColumn) {
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                matrix[i][0] = 0;
            }
        }
    }
}

5、解题方法2

另一个方式是不使用矩阵内部的元素记录这些变化。而是使用链表（LinkedList）或是Hash集合（HashSet）记录那些行、列需要被置0。

使用LinkedList的Java代码如下：

import java.util.LinkedList;

/**
 * @功能说明：LeetCode 73 - Set Matrix Zeroes
 * @开发人员：Tsybius2014
 * @开发时间：2015年11月7日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 给定一个矩阵，将有0的行、列全部元素置0
     * @param matrix
     */
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        
        if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return;
        }
        
        //链表，用于存储行号和列号
        LinkedList<Integer> linkedListRows = new LinkedList<Integer>();
        LinkedList<Integer> linkedListColumns = new LinkedList<Integer>();
        
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;
        
        //找出含有0的行号和列号
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    linkedListRows.add(i);
                    linkedListColumns.add(j);
                }
            }
        }
        
        //将含有0的各行置0
        for (int i : linkedListRows) {
            for (int num = 0; num < n; num++) {
                matrix[i][num] = 0;
            }
        }
        
        //将含有0的各列置0
        for (int j : linkedListColumns) {
            for (int num = 0; num < m; num++) {
                matrix[num][j] = 0;
            }
        }
    }
}

使用HashSet的Java代码如下：

import java.util.HashSet;

/**
 * @功能说明：LeetCode 73 - Set Matrix Zeroes
 * @开发人员：Tsybius2014
 * @开发时间：2015年11月7日
 */
public class Solution {
    
    /**
     * 给定一个矩阵，将有0的行、列全部元素置0
     * @param matrix
     */
    public void setZeroes(int[][] matrix) {
        
        if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return;
        }
        
        //链表，用于存储行号和列号
        HashSet<Integer> hashSetRows = new HashSet<Integer>();
        HashSet<Integer> hashSetColumns = new HashSet<Integer>();
        
        int m = matrix.length;
        int n = matrix[0].length;
        
        //找出含有0的行号和列号
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    hashSetRows.add(i);
                    hashSetColumns.add(j);
                }
            }
        }
        
        //将含有0的各行置0
        for (int i : hashSetRows) {
            for (int num = 0; num < n; num++) {
                matrix[i][num] = 0;
            }
        }
        
        //将含有0的各列置0
        for (int j : hashSetColumns) {
            for (int num = 0; num < m; num++) {
                matrix[num][j] = 0;
            }
        }
    }
}

END