LeetCode每日一题-8:重塑矩阵

简介: LeetCode每日一题-8:重塑矩阵

题目描述:


在仅包含 0 和 1 的数组 A 中,一次 K 位翻转包括选择一个长度为 K 的(连续)子数组,同时将子数组中的每个 0 更改为 1,而每个 1 更改为 0。

返回所需的 K 位翻转的最小次数,以便数组没有值为 0 的元素。如果不可能,返回 -1。

示例 1:


输入:A = [0,1,0], K = 1

输出:2

解释:先翻转 A[0],然后翻转 A[2]。

示例 2:


输入:A = [1,1,0], K = 2

输出:-1

解释:无论我们怎样翻转大小为 2 的子数组,我们都不能使数组变为 [1,1,1]。

示例 3:


输入:A = [0,0,0,1,0,1,1,0], K = 3

输出:3

解释:

翻转 A[0],A[1],A[2]: A变成 [1,1,1,1,0,1,1,0]

翻转 A[4],A[5],A[6]: A变成 [1,1,1,1,1,0,0,0]

翻转 A[5],A[6],A[7]: A变成 [1,1,1,1,1,1,1,1]

思路分析:


题目大意:每次翻转长度为 K 的子数组,求最少的翻转次数使数组中所有的 0 都更改为 1。如果不能实现,则返回 -1.

  • 结论 1:后面区间的翻转,不会影响前面的元素。因此可以使用贪心策略,从左到右遍历,遇到每个 0 都把它和后面的 K 个数进行翻转。
  • 结论 2:A[i] 翻转偶数次的结果是 A[i];翻转奇数次的结果是 A[i] ^ 1。

上面方法超时的主要原因是我们真实地进行了翻转。根据结论二,位置 i 现在的状态,和它被前面 K - 1个元素翻转的次数(奇偶性)有关。

我们使用队列模拟滑动窗口,该滑动窗口的含义是前面 K - 1个元素中,以哪些位置起始的 子区间进行了翻转。该滑动窗口从左向右滑动,如果当前位置 i 需要翻转,则把该位置存储到队列中。遍历到新位置 j (j < i + K)时,队列中元素的个数代表了 i被前面 K - 1个元素翻转的次数。

当 i 位置被翻转了偶数次,如果 A[i]为 0,那么翻转后仍是 0,当前元素需要翻转;

当 i 位置被翻转了奇数次,如果 A[i]为 1,那么翻转后是 0,当前元素需要翻转。

综合上面两点,我们得到一个结论,如果 len(que) % 2 == A[i] 时,当前元素需要翻转。

当 i + K > N 时,说明需要翻转大小为 K 的子区间,但是后面剩余的元素不到 K 个了,所以返回 -1。

Python实现


class Solution(object):
    def minKBitFlips(self, A, K):
        """
        :type A: List[int]
        :type K: int
        :rtype: int
        """
        N = len(A)
        que = collections.deque()
        res = 0
        for i in range(N):
            if que and i >= que[0] + K:
                que.popleft()
            if len(que) % 2 == A[i]:
                if i +  K > N: return -1
                que.append(i)
                res += 1
        return res
作者:fuxuemingzhu
链接:https://leetcode-cn.com/problems/minimum-number-of-k-consecutive-bit-flips/solution/hua-dong-chuang-kou-shi-ben-ti-zui-rong-z403l/
来源:力扣(LeetCode)
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。

java实现


class Solution {
    public int minKBitFlips(int[] A, int K) {
        int len=A.length;
        int res=0;
        Deque<Integer> deque=new LinkedList<>();
        for(int i=0;i<len;i++){
            if(deque.size()>0 && i>deque.peek()+K-1){
                deque.removeFirst();
            }
            if(deque.size()%2==A[i]){
                if(i+K>len){
                    return -1;
                }
                deque.add(i);
                res=res+1;
            }
        }
        return res;
    }
}
相关文章
|
7月前
|
算法
力扣240 搜索二维矩阵II
力扣240 搜索二维矩阵II
|
7月前
|
算法 测试技术 C#
【二分查找】LeetCode1970:你能穿过矩阵的最后一天
【二分查找】LeetCode1970:你能穿过矩阵的最后一天
|
7月前
leetcode-329:矩阵中的最长递增路径
leetcode-329:矩阵中的最长递增路径
54 0
|
4月前
|
存储 算法 NoSQL
LeetCode第73题矩阵置零
文章介绍了LeetCode第73题"矩阵置零"的解法,通过使用矩阵的第一行和第一列作为标记来记录哪些行或列需要置零,从而在不增加额外空间的情况下解决问题。
LeetCode第73题矩阵置零
|
2月前
|
算法 C++
Leetcode第59题(螺旋矩阵2)
这篇文章介绍了解决LeetCode第59题“螺旋矩阵II”的算法,通过C++编程实现按顺时针顺序填充一个n x n的正方形矩阵。
18 0
|
4月前
|
算法 Java
LeetCode经典算法题:矩阵中省份数量经典题目+三角形最大周长java多种解法详解
LeetCode经典算法题:矩阵中省份数量经典题目+三角形最大周长java多种解法详解
55 6
|
4月前
|
算法 JavaScript Python
【Leetcode刷题Python】79. 单词搜索和剑指 Offer 12. 矩阵中的路径
Leetcode第79题"单词搜索"的Python解决方案,使用回溯算法在给定的二维字符网格中搜索单词,判断单词是否存在于网格中。
46 4
|
4月前
|
算法 Python
【Leetcode刷题Python】73. 矩阵置零
本文介绍了LeetCode第73题的解法,题目要求在给定矩阵中将所有值为0的元素所在的行和列全部置为0,并提供了一种原地算法的Python实现。
34 0
【Leetcode刷题Python】73. 矩阵置零
|
6月前
|
算法
力扣经典150题第三十七题:矩阵置零
力扣经典150题第三十七题:矩阵置零
33 2
|
6月前
|
存储 数据采集 算法
LeetCode题目73:矩阵置零
LeetCode题目73:矩阵置零