将矩阵转为一行_LeetCode 力扣官方题解 | 861. 翻转矩阵后的得分
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力扣 861. 翻转矩阵后的得分(点击文末阅读原文查看题目)题目描述有一个二维矩阵 A 其中每个元素的值为 0 或 1 。移动是指选择任一行或列,并转换该行或列中的每一个值:将所有 0 都更改为 1,将所有 1 都更改为 0。在做出任意次数的移动后,将该矩阵的每一行都按照二进制数来解释,矩阵的得分就是这些数字的总和。返回尽可能高的分数。示例:
输入:[[0,0,1,1],[1,0,1,0],[1,1,0,0]]输出:39解释:转换为 [[1,1,1,1],[1,0,0,1],[1,1,1,1]]0b1111 + 0b1001 + 0b1111 = 15 + 9 + 15 = 39
提示:
1 <= A.length <= 20
1 <= A[0].length <= 20
A[i][j] 是 0 或 1
方法:贪心
根据题意,能够知道一个重要的事实:给定一个翻转方案,则它们之间任意交换顺序后,得到的结果保持不变。因此,我们总可以先考虑所有的行翻转,再考虑所有的列翻转。不难发现一点:为了得到最高的分数,矩阵的每一行的最左边的数都必须为 1。为了做到这一点,我们可以翻转那些最左边的数不为 1 的那些行,而其他的行则保持不动。当将每一行的最左边的数都变为 1 之后,就只能进行列翻转了。为了使得总得分最大,我们要让每个列中 1 的数目尽可能多。因此,我们扫描除了最左边的列以外的每一列,如果该列 0 的数目多于 1 的数目,就翻转该列,其他的列则保持不变。实际编写代码时,我们无需修改原矩阵,而是可以计算每一列对总分数的「贡献」,从而直接计算出最高的分数。假设矩阵共有 m 行 n 列,计算方法如下:
对于最左边的列而言,由于最优情况下,它们的取值都为 1,因此每个元素对分数的贡献都为 2^(n - 1) ,总贡献为 m * 2^(n - 1)。
对于第 j 列(j > 0,此处规定最左边的列是第 0 列)而言,我们统计这一列 0,1 的数量,令其中的最大值为 k,则 k 是列翻转后的 1 的数量,该列的总贡献为 k*2^(n - j - 1)。需要注意的是,在统计 0,1 的数量的时候,要考虑最初进行的行反转。
C++
class Solution {public: int matrixScore(vector<vector<int>>& A) { int m = A.size(), n = A[0].size(); int ret = m * (1 << (n - 1)); for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (A[i][0] == 1) { nOnes += A[i][j]; } else { nOnes += (1 - A[i][j]); // 如果这一行进行了行反转,则该元素的实际取值为 1 - A[i][j] } } int k = max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; }};
Java
class Solution { public int matrixScore(int[][] A) { int m = A.length, n = A[0].length; int ret = m * (1 << (n - 1)); for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (A[i][0] == 1) { nOnes += A[i][j]; } else { nOnes += (1 - A[i][j]); // 如果这一行进行了行反转,则该元素的实际取值为 1 - A[i][j] } } int k = Math.max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; }}
Golang
func matrixScore(a [][]int) int { m, n := len(a), len(a[0]) ans := 1 << (n - 1) * m for j := 1; j < n; j++ { ones := 0 for _, row := range a { if row[j] == row[0] { ones++ } } if ones < m-ones { ones = m - ones } ans += 1 << (n - 1 - j) * ones } return ans}
JavaScript
var matrixScore = function(A) { const m = A.length, n = A[0].length; let ret = m * (1 << (n - 1)); for (let j = 1; j < n; j++) { let nOnes = 0; for (let i = 0; i < m; i++) { if (A[i][0] === 1) { nOnes += A[i][j]; } else { nOnes += (1 - A[i][j]); // 如果这一行进行了行反转,则该元素的实际取值为 1 - A[i][j] } } const k = Math.max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret;};
C
int matrixScore(int** A, int ASize, int* AColSize) { int m = ASize, n = AColSize[0]; int ret = m * (1 << (n - 1)); for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (A[i][0] == 1) { nOnes += A[i][j]; } else { nOnes += (1 - A[i][j]); // 如果这一行进行了行反转,则该元素的实际取值为 1 - A[i][j] } } int k = fmax(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret;}
复杂度分析
时间复杂度:O(mn),其中 m 为矩阵行数,n 为矩阵列数。
空间负责度:O(1)。
BY /
本文作者:力扣
编辑&版式:霍霍
声明:本文归“力扣”版权所有,如需转载请联系。
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