Leetcode 832 翻转图像

题目定义:

给定一个二进制矩阵 A,我们想先水平翻转图像,然后反转图像并返回结果。
水平翻转图片就是将图片的每一行都进行翻转,即逆序。例如,
    水平翻转 [1, 1, 0] 的结果是 [0, 1, 1]。
反转图片的意思是图片中的 0 全部被 1 替换, 1 全部被 0 替换。
    例如,反转 [0, 1, 1] 的结果是 [1, 0, 0]。

示例 1:
输入:[[1,1,0],[1,0,1],[0,0,0]]
输出:[[1,0,0],[0,1,0],[1,1,1]]
解释:首先翻转每一行: [[0,1,1],[1,0,1],[0,0,0]];
     然后反转图片: [[1,0,0],[0,1,0],[1,1,1]]

示例 2:
输入:[[1,1,0,0],[1,0,0,1],[0,1,1,1],[1,0,1,0]]
输出:[[1,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,1],[1,0,1,0]]
解释:首先翻转每一行: [[0,0,1,1],[1,0,0,1],[1,1,1,0],[0,1,0,1]];
     然后反转图片: [[1,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,1],[1,0,1,0]]

题目解析:

按照题意,可以分解成两步,一步是首先水平翻转,然后再进行逆序,方式一思路就是直接这么做,可以有优化的地方

方式一(暴力破解):

class Solution {
    public int[][] flipAndInvertImage(int[][] A) {
        int[][] ans = new int[A.length][A[0].length];
        for (int i = 0; i < A.length; i++) {
            int left = 0, right = A[0].length - 1;
            int[] num = A[i];
            while (left < right) {
                num[left] = num[left] ^ num[right];
                num[right] = num[left] ^ num[right];
                num[left] = num[left] ^ num[right];
                left++;
                right--;
            }
            for (int j = 0; j < A[0].length; j++) {
                num[j] = num[j] == 0 ? 1: 0;
            }
            ans[i] = num;
        }
        return ans;
    }

}

思路改进:

假如需要翻转与逆序的左侧下标为:left,右侧下标为: right,当前翻转行数为 i 那么翻转与逆序的情况分为四种:

  • 情况一: A[i] [left] = 0 ,A[i] [right] = 0,进行水平翻转后,A[i] [left] = 0 ,A[i] [right] = 0,再进行翻转:A[i] [left] = 1,A[i] [right] = 1
  • 情况二:A[i] [left] = 1 ,A[i] [right] = 1,进行水平翻转后,A[i] [left] = 1,A[i] [right] = 1,再进行翻转:A[i] [left] = 0,A[i] [right] = 0
  • 情况三:A[i] [left] = 0 ,A[i] [right] = 1,进行水平翻转后,A[i] [left] = 1,A[i] [right] = 0,再进行翻转:A[i] [left] = 0,A[i] [right] = 1
  • 情况四:A[i] [left] = 1,A[i] [right] = 0,进行水平翻转后,A[i] [left] = 0,A[i] [right] = 1,再进行翻转:A[i] [left] = 1,A[i] [right] = 0

情况一和情况二在进行了翻转和逆序后,结果刚好相反,之前为1 现在变为 0 ,之前为 0 现在变为1

情况三和四 ,进行了翻转和逆序后,结果保持不变,

因此,可以遍历一次矩阵完成水平翻转和逆序,

遍历矩阵的每一行。对于矩阵的第 ii 行,初始化 left = 0 和 right = A.length - 1:

  • 当 left<right 时,判断 A[i] [left]A[i] [right] 是否相等,如果相等则对 A[i] [left]A[i] [right] 的值进行反转,如果不相等则不进行任何操作;

将 \left 的值加 1,将right 的值减 1,重复上述操作,直到 left > right

如果 n 是奇数,则上述操作结束时,若left 和 right 的值相等,都指向第 i 行的中间元素,此时需要对中间元素的值进行反转。

方式二(优化版):

class Solution {
    public int[][] flipAndInvertImage(int[][] A) {
        for(int i = 0; i < A.length; i++){
            int left = 0,right = A[0].length - 1;
            while(left  < right){
                if(A[i][left] == A[i][right]){
                    A[i][left] ^= 1;
                    A[i][right] ^= 1;
                }
                left ++;
                right --;
            }
            if(left == right){
                A[i][left] ^= 1;
            }
        }
        return A;
    }
}

参考:

https://leetcode-cn.com/problems/flipping-an-image/solution/fan-zhuan-tu-xiang-by-leetcode-solution-yljd/

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