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前言
在c++里矩阵一般都是以二维数组实现的,既然是数组,那数组常用的标记法也同样适用,就比如本文下面要介绍的力扣73. 矩阵置零就可以用标记法解决。
概念介绍
原地算法是不使用或仅使用极少量(常数级,O (1))额外空间,直接在原始数据结构(如数组、链表)上进行修改、操作的方式。
思路分析
该算法的核心思路是先标记后置零处理矩阵置零问题,以实现 “原地” 操作的同时保证逻辑清晰:
标记阶段: 定义两个数组 row(长度为矩阵行数)和 col(长度为矩阵列数),分别用于记录 “某一行是否需要全置零” 和 “某一列是否需要全置零”。
遍历整个矩阵,当遇到元素 matrix[i][j] = 0 时,将 row[i] 和 col[j] 标记为 1(表示第 i 行和第 j 列需要全置零)。
置零阶段:再次遍历整个矩阵,对于每个元素 matrix[i][j],只要 row[i](第 i 行需要置零)或者 col[j](第 j 列需要置零)为 1,就将该元素设为 0。
复杂度分析
时间复杂度:O(m×n)(m 是行数,n 是列数)。需要两次遍历矩阵,每次遍历的时间复杂度都是 O(m×n)。
空间复杂度:O(m + n)。需要额外的两个数组 row 和 col 分别存储行和列的标记状态,本题里m、n<=200,所以可以看作是常量级。
代码示例
class Solution {
public:
void setZeroes(vector<vector<int>>& matrix) {
// 获取矩阵的行数和列数
int length = matrix.size();
int widgth = matrix[0].size();
// 用于标记需要置零的行和列
vector<int> row(length), col(widgth);
// 第一次遍历:标记包含0的行和列
for (int i = 0; i < length; i++) {
for (int j = 0; j < widgth; j++) {
if (!matrix[i][j]) { // 如果当前元素为0
row[i] = 1; // 标记第i行为需要置零
col[j] = 1; // 标记第j列为需要置零
}
}
}
// 第二次遍历:根据标记将对应行和列的元素置零
for (int i = 0; i < length; i++) {
for (int j = 0; j < widgth; j++) {
if (row[i] || col[j]) { // 如果当前行或列被标记为需要置零
matrix[i][j] = 0; // 将当前元素置零
}
}
}
}
};
总结
以上就是本文的主要内容了,数组其实就是可以存储数据的一种数据结构,它能存放数据的信息,可以把它看作一个容器,明白了这点,遇到数组方面的题可以多往这方面考虑,会有意想不到的结果。
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