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矩阵

Solution73. 矩阵置零

代码思路说明：假如矩阵是{1, 2, 3},{4, 0, 6},{7, 8, 9}第一次遍历矩阵，得到两个数组：zeroRows = [false, true, false]，这个zeroRows记录需要置零的行，第二行需要置零zeroCols = [false, true, false]，这个zeroCols记录需要置零的列，第二列需要置零第二次遍历矩阵，如果某个元素所在的行或列被标记为需要置零，则将该元素置为零；如元素4所在的行被标记为需要置零，则将该元素置为零

public class Solution {public static void setZeroes(int[][] matrix) {int m = matrix.length; // 矩阵的行数int n = matrix[0].length; // 矩阵的列数// 第一遍遍历，记录需要置零的行和列boolean[] zeroRows = new boolean[m]; // 记录需要置零的行boolean[] zeroCols = new boolean[n]; // 记录需要置零的列for (int i = 0; i < m; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {if (matrix[i][j] == 0) {zeroRows[i] = true;zeroCols[j] = true;}}}// 第二遍遍历，根据记录的结果将对应行和列置为零for (int i = 0; i < m; i++) {for (int j = 0; j < n; j++) {if (zeroRows[i] || zeroCols[j]) {matrix[i][j] = 0;}}}}// 测试函数public static void main(String[] args) {int[][] matrix = {{1, 2, 3},{4, 0, 6},{7, 8, 9}};System.out.println("原始矩阵:");printMatrix(matrix);setZeroes(matrix);System.out.println("处理后的矩阵:");printMatrix(matrix);}/*** 打印矩阵** @param matrix 待打印的矩阵*/public static void printMatrix(int[][] matrix) {for (int[] row : matrix) {for (int num : row) {System.out.print(num + " ");}System.out.println();}}
}

Solution54. 螺旋矩阵

 矩阵是：{1, 2, 3},{4, 5, 6},{7, 8, 9}①从左到右遍历，遍历了1->3  用matrix[top][i]其中top是0，而i是0,1,2②从从上到下遍历，遍历了6->9  用matrix[i][right]其中right是2，而i是1,2③从右到左遍历，遍历了8->7  用matrix[bottom][i]其中bottom是2，而i是1,0④从下到上遍历左边,遍历了7->4  用matrix[i][left]其中left是0，而i是2,1⑤从左到右遍历，遍历了4->5  用matrix[top][i]其中top是1，而i是0,1

public class Solution {public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {List<Integer> result = new ArrayList<>();if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {return result; // 如果矩阵为空，则直接返回空列表}int rows = matrix.length;int cols = matrix[0].length;int left = 0, right = cols - 1;int top = 0, bottom = rows - 1;while (left <= right && top <= bottom) {// 从左到右遍历上边，遍历了1->3和最后的4->5for (int i = left; i <= right; i++) {result.add(matrix[top][i]);}top++;// 从上到下遍历右边，遍历了6->9for (int i = top; i <= bottom; i++) {result.add(matrix[i][right]);}right--;// 如果还有行需要遍历（注意此时top已经加1，所以要判断top-1是否小于等于bottom）if (top <= bottom) {// 从右到左遍历下边,遍历了8->7for (int i = right; i >= left; i--) {result.add(matrix[bottom][i]);}bottom--;}// 如果还有列需要遍历（注意此时right已经减1，所以要判断left是否小于等于right）if (left <= right) {// 从下到上遍历左边,遍历了7->4for (int i = bottom; i >= top; i--) {result.add(matrix[i][left]);}left++;}}return result;}// 主函数，用于测试public static void main(String[] args) {Solution spiralMatrix = new Solution();int[][] matrix = {{1, 2, 3},{4, 5, 6},{7, 8, 9}};List<Integer> result = spiralMatrix.spiralOrder(matrix);// 打印结果for (int num : result) {System.out.print(num + " ");}}
}

Solution48. 旋转图像

第一步：转置矩阵将矩阵的行变成列，列变成行。在代码中，通过遍历矩阵的上三角（包括对角线），并交换 matrix[i][j] 和 matrix[j][i] 来实现转置。1, 2             1, 33, 4   转置后变成  2, 4第二步：反转每一行遍历每一行，每一行数据都进行反转1, 3                  3, 12, 4   每一行反转后变成  4, 2如此变完成了旋转90度

public class Solution {// 主方法，用于测试public static void main(String[] args) {int[][] matrix = {{1, 2, 3},{4, 5, 6},{7, 8, 9}};rotate(matrix);// 打印旋转后的矩阵for (int[] row : matrix) {for (int num : row) {System.out.print(num + " ");}System.out.println();}}/*** 将二维矩阵原地顺时针旋转90度* @param matrix n × n 的二维矩阵*/public static void rotate(int[][] matrix) {int n = matrix.length;// 第一步：转置矩阵for (int i = 0; i < n; i++) {for (int j = i; j < n; j++) {// 交换matrix[i][j]和matrix[j][i]int temp = matrix[i][j];matrix[i][j] = matrix[j][i];matrix[j][i] = temp;}}// 第二步：反转每一行for (int i = 0; i < n; i++) {int left = 0, right = n - 1;while (left < right) {// 交换matrix[i][left]和matrix[i][right]int temp = matrix[i][left];matrix[i][left] = matrix[i][right];matrix[i][right] = temp;left++;right--;}}}
}

Solution240. 搜索二维矩阵 II

从矩阵的右上角或左下角开始搜索：从右上角开始搜索时，如果当前元素大于目标值，我们可以向左移动一列（因为左边的元素更小）；如果当前元素小于目标值，我们可以向下移动一行（因为下边的元素更大）。这样，我们总是朝着可能包含目标值的方向移动，直到找到目标值或搜索到矩阵的边界为止。

public class Solution {// 主方法，用于测试public static void main(String[] args) {int[][] matrix = {{1, 4, 7, 11, 15},{2, 5, 8, 12, 19},{3, 6, 9, 16, 22},{10, 13, 14, 17, 24},{18, 21, 23, 26, 30}};int target = 5;boolean result = searchMatrix(matrix, target);System.out.println("目标值是否存在: " + result);}public static boolean searchMatrix(int[][] matrix, int target) {if (matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {return false;}int m = matrix.length; // 矩阵的行数int n = matrix[0].length; // 矩阵的列数int row = 0; // 从第一行开始int col = n - 1; // 从最后一列开始while (row