【题解】《算法零基础100讲》(第3讲) 矩阵

一. 概念定义

1.1 矩阵定义

  矩阵的定义是按照长方阵列排列的负数或实数集合,如下所示,表示一个4 × 3的矩阵。
在这里插入图片描述
在C语言中,我们通常用二维数组来表示矩阵,例如arr[m][n] 表示一个m × n的矩阵,其中arr[ i ] [ j ] 表示矩阵的第 i 行,第 j 列的元素。

1.2 矩阵的水平翻转

  矩阵的水平翻转就是将矩阵的每一行的元素进行逆序,例如我们将上图矩阵翻转的结果为:
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1.3 矩阵的垂直翻转

  垂直翻转就是将矩阵的每一列进行逆序,同样对1.1中的矩阵进行翻转,结果为:
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1.4 矩阵顺时针旋转

  矩阵顺时针旋转90度,这是后行列会交换,所以旋转结果为:
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1.5 矩阵的逆时针旋转

  逆时针旋转90度其实就是顺时针旋转270度,所以我们进行三次顺时针旋转90度即可。

1.6 矩阵转置

  矩阵的转置,就是对矩阵的主对角线对称的元素进行交换的操作,转置结果如下:
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二. 推荐专栏

《算法零基础100讲》(第3讲) 矩阵

三. 相关练习

3.1 最富有客户的资产总量

1672. 最富有客户的资产总量

思路分析

我们只需遍历每个account,比计算其资产,然后比较出最大的资产即可

代码如下:

int maximumWealth(int** accounts, int accountsSize, int* accountsColSize){
    
    
    int max = 0;
    for(int i = 0; i < accountsSize; i++){
    
    
        int sum = 0;
        for(int j = 0; j < *accountsColSize; j++){
    
    
            sum += accounts[i][j];
        }
        max = fmax(max, sum);
    }
    return max;
}

3.2 翻转图像

832. 翻转图像

思路分析

题目要求我们先进行水平翻转,然后进行反转,由于每一行的这两个操作都是相互独立,互补干扰的,所以我们可以同时进行。

代码如下:

int** flipAndInvertImage(int** image, int imageSize, int* imageColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes){
    
    
    *returnSize = imageSize;
    *returnColumnSizes = imageColSize;
    for(int i = 0; i < imageSize; i++){
    
    
        int l = 0;
        int r = *imageColSize - 1;
        //水平翻转
        while(l < r){
    
    
            //首位进行交换
            int tmp = image[i][l];
            image[i][l] = image[i][r];
            image[i][r] = tmp;
            l++;r--;
        }
        //反转
        for(int j = 0; j < *imageColSize; j++){
    
    
            if(image[i][j] == 0)image[i][j] = 1;
            else image[i][j] = 0;
        }
    }
    return image;
}

3.3 转置矩阵

867. 转置矩阵

思路分析:

转置矩阵,就是将行转化为列,我们根据matix[ i ][ j ]定义一个数组ret[ j ][ i ],然后遍历数组matix,进行赋值ret[ j ] [ i ] = matix [ i ][ j ]即可

代码如下:

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes){
    
    
    *returnSize = *matrixColSize;
    int size = matrixSize;
    int col = *matrixColSize;
    *returnColumnSizes = (int*) malloc(sizeof(int) * col);
    int** ret = (int**)malloc(sizeof(int*) * col);
    for(int i = 0; i < col; i++){
    
    
        ret[i] = (int*) malloc(sizeof(int) * size);
        (*returnColumnSizes)[i] = size; 
        for(int j = 0; j < size; j++){
    
    
            ret[i][j] = matrix[j][i];
        }
    }

    return ret;
}

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