轻松掌握LeetCode 832：翻转图像，展现你对矩阵操作的理解

2023-11-02 19:41:47

LeetCode 832: 翻转图像

问题

给你一个 n x n 的二进制矩阵 image ，其中每个元素可以是 0 或 1。请你翻转这个矩阵，使之成为一个水平翻转和垂直翻转后的图像。

示例 1：

输入：image = [[1,1,0],[1,0,1],[0,0,0]]
输出：[[0,0,0],[0,1,1],[1,1,0]]
解释：图像经过翻转后，得到新图像如下：
[[0,0,0],
 [0,1,1],
 [1,1,0]]

示例 2：

输入：image = [[1,1],[0,1]]
输出：[[1,1],[1,0]]
解释：图像经过翻转后，得到新图像如下：
[[1,1],
 [1,0]]

解题思路

翻转图像有两种方法，一种是利用Python内置的[::-1]逆向遍历特性，另一种是使用双指针操作。

方法一：利用Python内置函数

Python内置的[::-1]可以轻松实现列表或字符串的反转。对于一个二维矩阵，我们可以首先使用zip(*image)将其转置，然后再使用[::-1]反转每一行，最后再使用zip()将其还原为二维矩阵。

def flipAndInvertImage(image):
    """
    :type image: List[List[int]]
    :rtype: List[List[int]]
    """
    # 先转置矩阵
    image = zip(*image)
    # 再反转每一行
    for i in range(len(image)):
        image[i] = image[i][::-1]
    # 最后还原为二维矩阵
    return list(zip(*image))

方法二：双指针操作

双指针操作也是一种经典的矩阵翻转算法。我们可以使用两个指针，一个指向矩阵的开头，另一个指向矩阵的结尾。然后，我们可以交换这两个指针所指向的元素，并同时将它们向内移动。重复这个过程，直到两个指针相遇或越过。

def flipAndInvertImage(image):
    """
    :type image: List[List[int]]
    :rtype: List[List[int]]
    """
    # 获得矩阵的行数和列数
    m = len(image)
    n = len(image[0])

    # 使用双指针操作
    for i in range(m):
        for j in range(n // 2):
            # 交换两个元素
            image[i][j], image[i][n - j - 1] = image[i][n - j - 1], image[i][j]

    # 返回翻转后的矩阵
    return image