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【LeetCode 每日一题】3484. 设计电子表格——（解法一）二维数组

news 2025/9/24 6:47:20

Problem: 3484. 设计电子表格

文章目录

整体思路
完整代码
时空复杂度
- 时间复杂度
- 空间复杂度

整体思路

这个 Spreadsheet 类的设计目标是模拟一个基础的电子表格，支持以下操作：

初始化：创建一个具有固定列数（26列，代表’A’到’Z’）和指定行数的表格。
setCell: 在指定的单元格（如 “A1”, “C10”）中设置一个整数值。
resetCell: 将指定的单元格重置为默认值（推测为0）。
getValue: 解析一个简单的、只包含两个操作数相加的公式（如 “=A1+B2” 或 “=C3+10”），并计算其结果。

为了实现这些功能，该类采用了一个二维数组作为核心数据结构来存储表格数据，并通过一系列方法来解析单元格引用和公式。

数据结构：
- private final int[][] ans: 一个 26 x (rows+1) 的二维整型数组。
  - 第一维 26 代表列，从 ‘A’ 到 ‘Z’。
  - 第二维 rows+1 代表行，索引从 1 到 rows，方便直接使用行号作为索引。
  - 这个数组直接存储了每个单元格的数值。
setCell(String cell, int value) 操作：
- 解析单元格引用：接收一个字符串 cell（如 “A1”），并将其解析为行列索引。
  - int col = cell.charAt(0) - 'A';：将列字符 ‘A’, ‘B’, … 转换为数组索引 0, 1, ...。
  - int row = Integer.parseInt(cell.substring(1));：将字符串的数字部分转换为行索引。
- 赋值：将解析出的 (col, row) 位置的数组元素设置为 value。
resetCell(String cell) 操作：
- 【逻辑错误】：代码意图是将指定单元格的值重置为0。它调用了 setCell(0)，但这会产生编译错误，因为 setCell 方法需要两个参数 (String, int)。正确的实现应该是调用 setCell(cell, 0)。
getValue(String formula) 操作：
- 解析公式：
  - formula.substring(1)：去除公式开头的 =。
  - formula1.split("\\+")：按 + 号将公式分割成两个操作数字符串。
- 计算：分别调用 get 方法获取两个操作数的值，然后将它们相加并返回。
get(String cell) 辅助方法：
- 这个方法是一个多功能的值获取器，它可以处理两种类型的输入：
  a. 单元格引用（如 “A1”）：
  - 通过检查第一个字符是否是大写字母来判断。
  - 如果是一个单元格引用，就解析出 col 和 row，然后从 ans 数组中返回对应的值。
    b. 立即数（如 “10”）：
  - 如果第一个字符不是大写字母，就假定整个字符串是一个数字。
  - 使用 Integer.parseInt(cell) 将其转换为整数并返回。

完整代码

class Spreadsheet {// 核心数据结构：二维数组存储单元格的值// 第一维是列 (A-Z -> 0-25)，第二维是行 (1-based)private final int[][] ans;/*** 构造函数，初始化一个具有 26 列和指定行数的电子表格。* @param rows 表格的总行数*/public Spreadsheet(int rows) {// 列数固定为 26，行数是 rows+1 以支持 1-based 索引ans = new int[26][rows + 1];}/*** 在指定单元格设置一个整数值。* @param cell  单元格引用字符串，例如 "A1", "C10"* @param value 要设置的整数值*/public void setCell(String cell, int value) {// 解析列：'A' -> 0, 'B' -> 1, ...int col = cell.charAt(0) - 'A';// 解析行：提取数字部分并转换为整数int row = Integer.parseInt(cell.substring(1));// 在二维数组中存储值ans[col][row] = value;}/*** 将指定单元格的值重置为 0。* @param cell 单元格引用字符串*/public void resetCell(String cell) {setCell(cell, 0);}/*** 计算一个简单加法公式的值。* @param formula 公式字符串，例如 "=A1+B2"* @return 公式计算的结果*/public int getValue(String formula) {// 移除开头的 '='String formula1 = formula.substring(1);// 按 '+' 分割成两个操作数String[] values = formula1.split("\\+");// 分别获取两个操作数的值并相加return get(values[0]) + get(values[1]);}/*** 辅助方法：获取一个操作数的值，该操作数可以是单元格引用或立即数。* @param cell 操作数字符串，例如 "A1" 或 "10"* @return 对应的整数值*/public int get(String cell) {char c = cell.charAt(0);// 判断是否是单元格引用 (以大写字母开头)if ('A' <= c && c <= 'Z') {int col = c - 'A';int row = Integer.parseInt(cell.substring(1));// 从二维数组中返回值return ans[col][row];}// 如果不是单元格引用，则解析为立即数return Integer.parseInt(cell);}
}

时空复杂度

设 R 为构造时指定的 rows。
设 L 为单元格/公式字符串的最大长度。

时间复杂度

构造函数 Spreadsheet(int rows):
- 创建一个 26 * (R+1) 的二维数组。
- 时间复杂度为 O(R)。
setCell(String cell, int value):
- charAt, substring, parseInt 等字符串操作的复杂度与字符串长度 L 相关。
- 时间复杂度为 O(L)。
resetCell(String cell):
- 内部调用 setCell，所以时间复杂度也是 O(L)。
getValue(String formula):
- substring, split 的时间复杂度与公式长度 L 相关。
- 内部调用 get 两次。
- 时间复杂度为 O(L)。
get(String cell):
- charAt, substring, parseInt 的时间复杂度与字符串长度 L 相关。
- 时间复杂度为 O(L)。