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leetcode 751 ~ 800
翻转图像

翻转图像

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题目描述

代码结果

运行时间: 19 ms, 内存: 16.1 MB


/*
 * 题目思路:
 * 1. 使用Stream API来实现对图像的操作。
 * 2. 利用map方法对每一行进行水平翻转和反转操作。
 */
import java.util.Arrays;

public class Solution {
    public int[][] flipAndInvertImage(int[][] image) {
        return Arrays.stream(image)
            .map(row -> {
                // 水平翻转并反转图像
                for (int i = 0; i < row.length / 2; i++) {
                    int temp = row[i];
                    row[i] = row[row.length - i - 1] == 0 ? 1 : 0;
                    row[row.length - i - 1] = temp == 0 ? 1 : 0;
                }
                // 如果行长是奇数,处理中间的元素
                if (row.length % 2 != 0) {
                    row[row.length / 2] = row[row.length / 2] == 0 ? 1 : 0;
                }
                return row;
            })
            .toArray(int[][]::new);
    }
}

解释

方法:

这道题目需要对每一行的二进制矩阵进行两个操作:首先进行水平翻转,即将每一行的元素顺序颠倒;然后进行反转操作,即将每个元素的0变成1,1变成0。题解中,首先通过切片的方式实现了每一行的水平翻转(image[i] = image[i][::-1]),然后通过一个内层循环遍历每行的每个元素,根据当前元素的值将其反转。

时间复杂度:

O(n^2)

空间复杂度:

O(1)

代码细节讲解

🦆
为什么在进行水平翻转后,直接使用原地修改的方式进行元素反转,而不是创建一个新的矩阵来存放结果?
原地修改数据结构的优点在于它可以减少额外的空间复杂度,从而降低整体的内存使用。在这个特定的问题中,由于水平翻转和元素反转均不需要额外信息,因此可以直接在输入矩阵上操作,减少了空间开销,并且简化了代码的复杂性。如果创建新矩阵来存放结果,不仅会增加空间复杂度,还可能导致额外的时间开销,因为需要复制数据到新的数据结构中。
🦆
在水平翻转的实现中,你选择了使用切片的方式(image[i] = image[i][::-1]),这种方法在所有编程语言中都适用吗?
不,使用切片的方式(image[i] = image[i][::-1])是Python特有的语法,非常方便用于列表的反转。在其他编程语言中,如Java或C++,通常需要使用循环或调用特定的库函数来实现数组或列表的反转。因此,这种切片方法并不是通用的,它依赖于特定语言的特性和内置函数。
🦆
在元素反转操作中,直接使用`1 - image[i][j]`来实现了二进制值的反转,这种方式是否有可能因为输入数据的错误而导致程序出错?例如输入元素不是0或1。
是的,使用`1 - image[i][j]`来反转二进制值的前提是输入的元素只能是0或1。如果输入包含除0和1之外的其他值,这种方法将会导致不正确的结果,并可能引发逻辑错误。因此,在实际应用中,应确保输入数据的正确性或在代码中加入输入验证,以保证反转操作的有效性和程序的健壮性。

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