Policz zera w posortowanej macierzy wierszowo i kolumnowo
Biorąc pod uwagę macierz binarną n x n (elementy macierzy mogą wynosić 1 lub 0), w której każdy wiersz i kolumna macierzy jest posortowana rosnąco, liczba znajdujących się w niej zer.
Przykłady:
Wejście:
[0 0 0 0 1]
[0 0 0 1 1]
[0 1 1 1 1]
[1 1 1 1 1]
[1 1 1 1 1]
Wyjście: 8
Wejście:
[0 0]
[0 0]
Wyjście: 4
Wejście:
[1 1 1 1]
[1 1 1 1]
[1 1 1 1]
[1 1 1 1]
Wyjście:
Pomysł jest bardzo prosty. Zaczynamy od lewego dolnego rogu matrycy i powtarzamy poniższe kroki, aż znajdziemy górną lub prawą krawędź matrycy.
- Zmniejszaj indeks wiersza, aż znajdziemy 0.
- Dodaj liczbę zer w bieżącej kolumnie, tj. indeks bieżącego wiersza + 1 do wyniku i przejdź w prawo do następnej kolumny (zwiększ indeks kolumny o 1).
Powyższa logika będzie działać, ponieważ macierz jest posortowana wierszowo i kolumnowo. Ta logika będzie działać również w przypadku dowolnej macierzy zawierającej nieujemne liczby całkowite.
Poniżej implementacja powyższego pomysłu:
C++ #include #include using namespace std ; // Function to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. int countZeroes ( const vector < vector < int >>& mat ) { int n = mat . size (); // start from the bottom-left corner int row = n - 1 col = 0 ; int count = 0 ; while ( col < n ) { // move up until you find a 0 while ( row >= 0 && mat [ row ][ col ]) { row -- ; } // add the number of 0s in the current // column to the result count += ( row + 1 ); // move to the next column col ++ ; } return count ; } int main () { vector < vector < int >> mat = { { 0 0 0 0 1 } { 0 0 0 1 1 } { 0 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } }; cout < < countZeroes ( mat ); return 0 ; }
C // C program to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. #include // define size of square matrix #define N 5 // Function to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. int countZeroes ( int mat [ N ][ N ]) { // start from bottom-left corner of the matrix int row = N - 1 col = 0 ; // stores number of zeroes in the matrix int count = 0 ; while ( col < N ) { // move up until you find a 0 while ( mat [ row ][ col ]) // if zero is not found in current column // we are done if ( -- row < 0 ) return count ; // add 0s present in current column to result count += ( row + 1 ); // move right to next column col ++ ; } return count ; } // Driver Program to test above functions int main () { int mat [ N ][ N ] = { { 0 0 0 0 1 } { 0 0 0 1 1 } { 0 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } }; printf ( '%d' countZeroes ( mat )); return 0 ; }
Java import java.util.Arrays ; public class GfG { // Function to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. public static int countZeroes ( int [][] mat ) { int n = mat . length ; // start from the bottom-left corner int row = n - 1 col = 0 ; int count = 0 ; while ( col < n ) { // move up until you find a 0 while ( row >= 0 && mat [ row ][ col ] == 1 ) { row -- ; } // add the number of 0s in the current // column to the result count += ( row + 1 ); // move to the next column col ++ ; } return count ; } public static void main ( String [] args ) { int [][] mat = { { 0 0 0 0 1 } { 0 0 0 1 1 } { 0 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } }; System . out . println ( countZeroes ( mat )); } }
Python # Function to count number of 0s in the given # row-wise and column-wise sorted binary matrix. def count_zeroes ( mat ): n = len ( mat ) # start from the bottom-left corner row = n - 1 col = 0 count = 0 while col < n : # move up until you find a 0 while row >= 0 and mat [ row ][ col ]: row -= 1 # add the number of 0s in the current # column to the result count += ( row + 1 ) # move to the next column col += 1 return count if __name__ == '__main__' : mat = [ [ 0 0 0 0 1 ] [ 0 0 0 1 1 ] [ 0 1 1 1 1 ] [ 1 1 1 1 1 ] [ 1 1 1 1 1 ] ] print ( count_zeroes ( mat ))
C# // Function to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. using System ; using System.Collections.Generic ; class Program { static int CountZeroes ( int [] mat ) { int n = mat . GetLength ( 0 ); // start from the bottom-left corner int row = n - 1 col = 0 ; int count = 0 ; while ( col < n ) { // move up until you find a 0 while ( row >= 0 && mat [ row col ] == 1 ) { row -- ; } // add the number of 0s in the current // column to the result count += ( row + 1 ); // move to the next column col ++ ; } return count ; } static void Main () { int [] mat = { { 0 0 0 0 1 } { 0 0 0 1 1 } { 0 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } { 1 1 1 1 1 } }; Console . WriteLine ( CountZeroes ( mat )); } }
JavaScript // Function to count number of 0s in the given // row-wise and column-wise sorted binary matrix. function countZeroes ( mat ) { const n = mat . length ; // start from the bottom-left corner let row = n - 1 col = 0 ; let count = 0 ; while ( col < n ) { // move up until you find a 0 while ( row >= 0 && mat [ row ][ col ]) { row -- ; } // add the number of 0s in the current // column to the result count += ( row + 1 ); // move to the next column col ++ ; } return count ; } const mat = [ [ 0 0 0 0 1 ] [ 0 0 0 1 1 ] [ 0 1 1 1 1 ] [ 1 1 1 1 1 ] [ 1 1 1 1 1 ] ]; console . log ( countZeroes ( mat ));
Wyjście
8
Złożoność czasowa powyższego rozwiązania to O(n), ponieważ rozwiązanie przebiega pojedynczą ścieżką od lewego dolnego rogu do górnej lub prawej krawędzi macierzy.
Przestrzeń pomocnicza używany przez program to O(1). ponieważ nie zajęto dodatkowej przestrzeni.
