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突破技术壁垒,让 LeetCode 之旅更精彩 -- 从 180 周赛出发

前端

LeetCode 是一个专注于计算机科学领域的技术学习平台,它拥有丰富的算法和数据结构题库,是许多前端工程师磨练技术、提升能力的必经之路。LeetCode 每周都会举办一场比赛,称为 LeetCode 周赛,吸引了来自世界各地的程序员参加。

180 周赛的题目是一道矩阵中的幸运数。题目如下:给你一个 m * n 的矩阵,矩阵中的数字 各不相同 。请你按 任意 顺序返回矩阵中的所有幸运数。

什么是幸运数?

幸运数是指在一个矩阵中,如果一个元素同时是其所在行中的最小值,也是其所在列中的最大值,那么这个元素就是幸运数。

如何找到幸运数?

找到幸运数的方法很简单,我们可以使用两重循环来遍历矩阵。对于每个元素,我们首先检查它是否为其所在行中的最小值。如果它是最小值,那么我们再检查它是否为其所在列中的最大值。如果它也是最大值,那么它就是幸运数。

代码实现

def lucky_numbers(matrix):
  """
  返回矩阵中的所有幸运数。

  参数:
    matrix: 一个 m * n 的矩阵,矩阵中的数字 各不相同。

  返回:
    一个列表,其中包含矩阵中的所有幸运数。
  """

  lucky_numbers = []

  for i in range(len(matrix)):
    for j in range(len(matrix[0])):
      if is_lucky_number(matrix, i, j):
        lucky_numbers.append(matrix[i][j])

  return lucky_numbers


def is_lucky_number(matrix, i, j):
  """
  检查一个元素是否为幸运数。

  参数:
    matrix: 一个 m * n 的矩阵,矩阵中的数字 各不相同。
    i: 元素的行索引。
    j: 元素的列索引。

  返回:
    如果元素是幸运数,则返回 True,否则返回 False。
  """

  # 检查元素是否为其所在行中的最小值。

  min_value = matrix[i][0]
  for k in range(1, len(matrix[0])):
    if matrix[i][k] < min_value:
      return False

  # 检查元素是否为其所在列中的最大值。

  max_value = matrix[0][j]
  for k in range(1, len(matrix)):
    if matrix[k][j] > max_value:
      return False

  return True

复杂度分析

上述算法的时间复杂度为 O(m * n),其中 m 和 n 分别是矩阵的行数和列数。空间复杂度为 O(1),因为我们没有使用额外的空间。

扩展问题

除了找到幸运数之外,我们还可以考虑以下几个扩展问题:

  • 如果矩阵中的数字可以相同,那么如何找到幸运数?
  • 如果矩阵是一个稀疏矩阵,即矩阵中有很多元素为 0,那么如何找到幸运数?
  • 如果矩阵非常大,以至于无法一次性加载到内存中,那么如何找到幸运数?

这些扩展问题都很有挑战性,但也是很有趣的。如果你对它们感兴趣,可以尝试自己寻找答案。

总结

LeetCode 的 180 周赛是一道非常经典的矩阵中的幸运数题目。通过解决这道题目,我们可以学习到如何发现矩阵中的幸运数,了解算法和数据结构在实际场景中的应用,并获得解决复杂编程问题的思路和方法。如果你想提升自己的编程能力,那么 LeetCode 是一个非常好的平台。