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网格照明

网格照明

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题目描述

在大小为 n x n 的网格 grid 上,每个单元格都有一盏灯,最初灯都处于 关闭 状态。

给你一个由灯的位置组成的二维数组 lamps ,其中 lamps[i] = [rowi, coli] 表示 打开 位于 grid[rowi][coli] 的灯。即便同一盏灯可能在 lamps 中多次列出,不会影响这盏灯处于 打开 状态。

当一盏灯处于打开状态,它将会照亮 自身所在单元格 以及同一 、同一 和两条 对角线 上的 所有其他单元格

另给你一个二维数组 queries ,其中 queries[j] = [rowj, colj] 。对于第 j 个查询,如果单元格 [rowj, colj] 是被照亮的,则查询结果为 1 ,否则为 0 。在第 j 次查询之后 [按照查询的顺序] ,关闭 位于单元格 grid[rowj][colj] 上及相邻 8 个方向上(与单元格 grid[rowi][coli] 共享角或边)的任何灯。

返回一个整数数组 ans 作为答案, ans[j] 应等于第 j 次查询 queries[j] 的结果,1 表示照亮,0 表示未照亮。

 

示例 1:

输入:n = 5, lamps = [[0,0],[4,4]], queries = [[1,1],[1,0]]
输出:[1,0]
解释:最初所有灯都是关闭的。在执行查询之前,打开位于 [0, 0] 和 [4, 4] 的灯。第 0 次查询检查 grid[1][1] 是否被照亮(蓝色方框)。该单元格被照亮,所以 ans[0] = 1 。然后,关闭红色方框中的所有灯。

第 1 次查询检查 grid[1][0] 是否被照亮(蓝色方框)。该单元格没有被照亮,所以 ans[1] = 0 。然后,关闭红色矩形中的所有灯。

示例 2:

输入:n = 5, lamps = [[0,0],[4,4]], queries = [[1,1],[1,1]]
输出:[1,1]

示例 3:

输入:n = 5, lamps = [[0,0],[0,4]], queries = [[0,4],[0,1],[1,4]]
输出:[1,1,0]

 

提示:

  • 1 <= n <= 109
  • 0 <= lamps.length <= 20000
  • 0 <= queries.length <= 20000
  • lamps[i].length == 2
  • 0 <= rowi, coli < n
  • queries[j].length == 2
  • 0 <= rowj, colj < n

代码结果

运行时间: 173 ms, 内存: 36.2 MB


解释

方法:

该题解使用了字典来存储灯的位置信息,通过记录每一行、每一列以及两个对角线上灯的数量,可以快速判断某个位置是否被照亮。对于每个查询,先判断该位置是否被照亮,如果被照亮则将结果记为1,并关闭该位置及其相邻8个方向上的灯;如果未被照亮则将结果记为0。最后返回所有查询的结果。

时间复杂度:

O(m+n)

空间复杂度:

O(m)

代码细节讲解

🦆
如何保证查询时,字典中的灯数量信息是准确的,特别是在多次关闭操作后?
在算法中,每当一个灯被关闭时,该灯对应的行、列及两个对角线的计数器都会相应减少。如果这个灯是该行、列或对角线上的最后一个灯,则相关的字典项会被删除(计数器归零时)。这种方式确保了每次查询时,字典中存储的灯数量信息始终是准确的,即使经过多次关闭操作。通过这种方法,可以有效跟踪并更新每个区域的灯的实时数量。
🦆
在关闭相邻灯的操作中,如果一个灯被多次列为关闭(因其在多个查询的相邻位置),这种情况如何处理,是否有重复关闭的风险?
算法中使用了一个集合(set)来存储所有的灯位置。当进行关闭操作时,会检查目标位置是否仍在集合中,如果在,则进行关闭操作并从集合中移除该灯。因此,即使一个灯位置被多次标记为关闭,由于它在第一次关闭后已经从集合中被移除,后续的关闭操作将不会再次执行。这样就避免了重复关闭的风险。
🦆
为什么在判断一个位置是否被照亮时,只需要检查该位置的行、列和对角线上的灯的数量,而不检查具体的灯位置?
在该算法中,一个位置是否被照亮,取决于它所在的行、列或对角线上是否有灯存在。由于灯具有照亮整行、整列以及对应对角线的能力,因此仅需检查这些集合的计数器是否大于零。这样的检查方法既简化了判断流程,也加快了运行速度,因为比起遍历具体的灯位置,访问和更新计数器更为高效和快速。
🦆
在多个灯可能照亮同一行或列的情况下,单纯减少行或列的计数器(在关闭灯时)是否足以正确表示该行或列的照明状态?
在该算法中,每个行、列或对角线的计数器代表了该区域内灯的总数量。因此,即使多个灯照亮同一行或列,关闭一个灯时仅将该行或列的计数器减1是足够的。这确保了只有当该行或列的所有灯都被关闭时,计数器才会归零,从而正确反映了该行或列的照明状态。这种方法有效地维护了每个区域的照明情况,避免了错误关闭或错误照明的情况。

相关问题

N 皇后

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给你一个整数 n ,返回所有不同的 n 皇后问题 的解决方案。

每一种解法包含一个不同的 n 皇后问题 的棋子放置方案,该方案中 'Q''.' 分别代表了皇后和空位。

 

示例 1:

输入:n = 4
输出:[[".Q..","...Q","Q...","..Q."],["..Q.","Q...","...Q",".Q.."]]
解释:如上图所示,4 皇后问题存在两个不同的解法。

示例 2:

输入:n = 1
输出:[["Q"]]

 

提示:

  • 1 <= n <= 9