给你一个大小为 m x n
的二元矩阵 grid
,矩阵中每个元素的值为 0
或 1
。
一次 移动 是指选择任一行或列,并转换该行或列中的每一个值:将所有 0
都更改为 1
,将所有 1
都更改为 0
。
在做出任意次数的移动后,将该矩阵的每一行都按照二进制数来解释,矩阵的 得分 就是这些数字的总和。
在执行任意次 移动 后(含 0 次),返回可能的最高分数。
示例 1:
**输入:** grid = [[0,0,1,1],[1,0,1,0],[1,1,0,0]]
**输出:** 39
**解释:** 0b1111 + 0b1001 + 0b1111 = 15 + 9 + 15 = 39
示例 2:
**输入:** grid = [[0]]
**输出:** 1
提示:
m == grid.length
n == grid[i].length
1 <= m, n <= 20
grid[i][j]
为 0
或 1
方法一:贪心
根据题意,能够知道一个重要的事实:给定一个翻转方案,则它们之间任意交换顺序后,得到的结果保持不变。因此,我们总可以先考虑所有的行翻转,再考虑所有的列翻转。
不难发现一点:为了得到最高的分数,矩阵的每一行的最左边的数都必须为 1。为了做到这一点,我们可以翻转那些最左边的数不为 1 的那些行,而其他的行则保持不动。
当将每一行的最左边的数都变为 1 之后,就只能进行列翻转了。为了使得总得分最大,我们要让每个列中 1 的数目尽可能多。因此,我们扫描除了最左边的列以外的每一列,如果该列 0 的数目多于 1 的数目,就翻转该列,其他的列则保持不变。
实际编写代码时,我们无需修改原矩阵,而是可以计算每一列对总分数的「贡献」,从而直接计算出最高的分数。假设矩阵共有 m 行 n 列,计算方法如下:
对于最左边的列而言,由于最优情况下,它们的取值都为 1,因此每个元素对分数的贡献都为 2^{n-1,总贡献为 m \times 2^{n-1。
对于第 j 列(j>0,此处规定最左边的列是第 0 列)而言,我们统计这一列 0,1 的数量,令其中的最大值为 k,则 k 是列翻转后的 1 的数量,该列的总贡献为 k \times 2^{n-j-1。需要注意的是,在统计 0,1 的数量的时候,要考虑最初进行的行反转。
[sol1-C++]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
| class Solution { public: int matrixScore(vector<vector<int>>& grid) { int m = grid.size(), n = grid[0].size(); int ret = m * (1 << (n - 1));
for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (grid[i][0] == 1) { nOnes += grid[i][j]; } else { nOnes += (1 - grid[i][j]); } } int k = max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; } };
|
[sol1-Java]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
| class Solution { public int matrixScore(int[][] grid) { int m = grid.length, n = grid[0].length; int ret = m * (1 << (n - 1));
for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (grid[i][0] == 1) { nOnes += grid[i][j]; } else { nOnes += (1 - grid[i][j]); } } int k = Math.max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; } }
|
[sol1-Golang]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
| func matrixScore(grid [][]int) int { m, n := len(grid), len(grid[0]) ans := 1 << (n - 1) * m for j := 1; j < n; j++ { ones := 0 for _, row := range grid { if row[j] == row[0] { ones++ } } if ones < m-ones { ones = m - ones } ans += 1 << (n - 1 - j) * ones } return ans }
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[sol1-JavaScript]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
| var matrixScore = function(grid) { const m = grid.length, n = grid[0].length; let ret = m * (1 << (n - 1));
for (let j = 1; j < n; j++) { let nOnes = 0; for (let i = 0; i < m; i++) { if (grid[i][0] === 1) { nOnes += grid[i][j]; } else { nOnes += (1 - grid[i][j]); } } const k = Math.max(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; };
|
[sol1-C]1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
| int matrixScore(int** grid, int gridSize, int* gridColSize) { int m = gridSize, n = gridColSize[0]; int ret = m * (1 << (n - 1));
for (int j = 1; j < n; j++) { int nOnes = 0; for (int i = 0; i < m; i++) { if (grid[i][0] == 1) { nOnes += grid[i][j]; } else { nOnes += (1 - grid[i][j]); } } int k = fmax(nOnes, m - nOnes); ret += k * (1 << (n - j - 1)); } return ret; }
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复杂度分析