LeetCode算法题-Flipping an Image（Java实现）

这是悦乐书的第324次更新，第347篇原创

01 看题和准备

今天介绍的是LeetCode算法题中Easy级别的第194题（顺位题号是832）。给定二进制矩阵A，我们想要水平翻转图像，然后反转它，并返回结果图像。


水平翻转图像意味着图像的每一行都是相反的。 例如，水平翻转[1,1,0]会产生[0,1,1]。

反转图像意味着每个0替换为1，每个1替换为0。例如，反转[0,1,1]会产生[1,0,0]。


例如：

输入：[[1,1,0]，[1,0,1]，[0,0,0]]

输出：[[1,0,0]，[0,1,0]，[1,1,1]]

说明：首先反转每一行：[[0,1,1]，[1,0,1]，[0,0,0]]。然后，反转图像：[[1,0,0]，[0,1,0]，[1,1,1]]。


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]]

说明：首先反转每一行：[[0,0,1,1]，[1,0,0,1]，[1,1,1,0]，[0,1,0,1]]。然后反转图像：[[1,1,0,0]，[0,1,1,0]，[0,0,0,1]，[1,0,1,0]]。


注意：

• 1 <= A.length = A [0] .length <= 20

• 0 <= A [i] [j] <= 1

本次解题使用的开发工具是eclipse，jdk使用的版本是1.8，环境是win7 64位系统，使用Java语言编写和测试。

02 第一种解法

从题目的描述和示例来看，我们需要对二维数组进行两次操作，一是反转，二是换值。

反转操作，首先需要拿到二维数组A中每一行数据，也就是一个一维数组，然后对该数组进行元素互换，利用双指针思路。换值操作，将0换成1，1换成0即可。

public int[][] flipAndInvertImage(int[][] A) {
    int row = A.length;
    for (int i=0; i<row; i++) {
        reverse(A[i]);
        invert(A[i]);
    }
    return A;
}

public void reverse(int[] rows){
    int start = 0, end = rows.length-1;
    while (start < end) {
        int temp = rows[start];
        rows[start] = rows[end];
        rows[end] = temp;
        start++;
        end--;
    }
}

public void invert(int[] rows){
    int n = rows.length;
    for (int i=0; i<n; i++) {
        if (rows[i] == 0) {
            rows[i] = 1;
        } else {
            rows[i] = 0;
        }
    }
}

03 第二种解法

我们还可以简化下，将反转和换值放在一个循环中处理。反转依旧是使用双指针进行替换，换值则利用位运算异或，异或运算的规则是对应位不同就取1,1对1进行异或运算的结果是0,1对0进行异或运算的结果是1。直接将数组元素与1进行异或运算，就能达到换值的效果。

public int[][] flipAndInvertImage2(int[][] A) {
    for (int[] rows : A) {
        int start = 0, end = rows.length-1;
        while (start <= end) {
            int temp = rows[start]^1;
            rows[start] = rows[end]^1;
            rows[end] = temp;
            start++;
            end--;
        }
    }
    return A;
}

04 小结

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