力扣

题干:

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:

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。

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:

  1. 给定矩阵的宽和高范围在 [1, 100]。
  2. 给定的 r 和 c 都是正数。

思路与解法:

首先是对矩阵概念的明确:矩阵是一个二维数组,其行数nums.lenght,列数是 nums[0].length

示意图如下,来自廖雪峰。

解法1:使用队列装填老矩阵的元素,然后将队列中的元素放入新矩阵中

   /**
     * 566. 重塑矩阵
     *
     *
     * @param nums 二维数组
     * @param r 重构后矩阵的 行数
     * @param c 重构后矩阵的 列数
     * @return 如果可以重构,返回重构后的矩阵,如果不可用,返回原矩阵
     *
     * 1、 先根据传入数组的 行 跟 列 算出 是否支持重构
     * 2、 如果不支持,返回原数组,如果支持,重新根据 r 和 构建一个数组,并进行填充
     *  --- 2展开,遍历填充数组还是直接使用 API 进行元素的复制?
     *  边界:
     *  1. 数组 宽和高在 1 - 100
     *  2. r 和 c 都是正数
     *
     *  这里我第一遍写的时候存在的问题:
     *  1. 没有判断数组长度等于0
     *  2. 应该是元素数不相等,而我认为的是只要原始数组的元素数大于新数组即可(如果大于也是无法重塑的)
     *  3. 卡在了重塑这一步具体的步骤上
     */
    public int[][] matrixReshape(int[][] nums, int r, int c) {
        // 2. 如果可以,则先创建一个新的数组
        int[][] newNums = new int[r][c];

        // 1.判定是否可以重塑,如果不可以,则直接返回
        if (nums.length == 0 ||  nums.length * nums[0].length != r * c) {
            return nums;
        }
        // 解法1 使用队列放置提取的元素,取出以串行顺序形成的队列元素,再按逐行排列所得到的矩阵中的元素
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();

        // 遍历原矩阵,将其中的所有元素放入队列中
        for (int i = 0; i < nums.length; i++) {
            for (int j = 0; j < nums[i].length; j++) {
                queue.add(nums[i][j]);
            }
        }

        // 将队列中的元素放入新数组
        for (int i = 0; i < r; i++) {
            for (int j = 0; j < c; j++) {
                newNums[i][j] = queue.remove();
            }
        }

        return newNums;
    }

  • 首先要进行判定 —— 给定数组是否可以转换重塑为新矩阵,根据例子我们可知,如果老矩阵的行 * 列 与 新矩阵的 行 * 列 不相等,则无法转换,于是先定义边界:
 if (nums.length == 0 ||  nums.length * nums[0].length != r * c) {
            return nums;
        }
  • 下面的工作就是创建一个新的二维数组,然后将旧数组中的元素取出来,放入新的矩阵中,说实话这一步我没做出来,然后去看了官方的题解,最简单的思路就是将元素取出到线程数据结构队列中,然后再从队列转移到新的矩阵中。

但是这个解因为需要额外的空间,所以导致性能不是很高。

image-20200813002409200

Q.E.D.

知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享 4.0 国际许可协议

最是人间留不住,曾是惊鸿照影来。