返回

剖析 LeetCode 01.08:零矩阵——解构算法,直面面试挑战

后端

在激烈的编程面试竞争中,LeetCode 题库可谓是求职者的试金石,而 "01.08. 零矩阵" 这道中等难度题更是考察面试者算法思维和代码实现能力的利器。本文将深入剖析这道题目的解题思路,提供清晰的步骤和示例代码,助你轻松应对面试挑战。

题目解析

"01.08. 零矩阵" 要求我们编写一种算法,当一个 M × N 矩阵中存在元素为 0 时,将其所在的行和列全部清零。这一要求看似简单,却暗藏着算法思维的考验。

解题思路

解决该问题,我们需要分步实施:

  1. 定位零元素: 首先,遍历整个矩阵,记录所有值为 0 的元素及其行号和列号。
  2. 清零行和列: 根据记录的零元素信息,遍历矩阵,对于包含零元素的行和列,将其所有元素清零。

代码实现

以下是用 Java 语言实现的解题代码:

public class ZeroMatrix {

    public static void setZeroes(int[][] matrix) {
        boolean[] rowFlags = new boolean[matrix.length];
        boolean[] colFlags = new boolean[matrix[0].length];

        // 记录零元素位置
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for (int j = 0; j < matrix[0].length; j++) {
                if (matrix[i][j] == 0) {
                    rowFlags[i] = true;
                    colFlags[j] = true;
                }
            }
        }

        // 清零行和列
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            if (rowFlags[i]) {
                Arrays.fill(matrix[i], 0);
            }
        }

        for (int j = 0; j < matrix[0].length; j++) {
            if (colFlags[j]) {
                for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
                    matrix[i][j] = 0;
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] matrix = {
            {1, 1, 1},
            {1, 0, 1},
            {1, 1, 1}
        };

        setZeroes(matrix);

        for (int[] row : matrix) {
            for (int element : row) {
                System.out.print(element + " ");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

创新与全面性

在上述基本解法之外,我们还可以进行优化和拓展:

  • 空间优化: 利用辅助变量记录需要清零的行和列,无需额外空间复杂度。
  • 时间优化: 采用一次遍历,同时记录零元素和标记要清零的行和列。
  • 全面性: 考虑特殊情况,如全部为 0 的矩阵、只有一行或一列为 0 的矩阵。

总结

"01.08. 零矩阵" 是 LeetCode 中一道经典的面试题,考验着面试者的算法思维和代码实现能力。通过本文的深入剖析,我们可以清晰地理解解题思路、掌握代码实现细节,并进而提升面试竞争力。

在编程面试中,不拘泥于模板,灵活运用算法思维和创新技巧,才是制胜之道。祝愿各位求职者都能顺利过关斩将,斩获理想 offer!