【面试经典150 | 矩阵】有效的数独

文章目录

写在前面

本专栏专注于分析与讲解【面试经典150】算法,两到三天更新一篇文章,欢迎催更......
专栏内容以分析题目为主,并附带一些对于本题涉及到的数据结构等内容进行回顾与总结,文章结构大致如下,部分内容会有增删:

  • Tag:介绍本题牵涉到的知识点、数据结构;
  • 题目来源:贴上题目的链接,方便大家查找题目并完成练习;
  • 题目解读:复述题目(确保自己真的理解题目意思),并强调一些题目重点信息;
  • 解题思路:介绍一些解题思路,每种解题思路包括思路讲解、实现代码以及复杂度分析;
  • 知识回忆:针对今天介绍的题目中的重点内容、数据结构进行回顾总结。

Tag

【矩阵】【数组】


题目来源

面试经典150 | 36. 有效的数独


题目解读

9 x 9 的数独,有 9 行,9 列,每一行、列中可以填的数字为 1 - 9,每一行中 1 - 9 中的数字只能出现一次,列也是。9 x 9 的数独会被分成 3 x 3九宫格 ,每一个九宫格中需要填满 1 - 9 这九个数字。

给你一个部分填充的 9 x 9 数独,请判断是否有效。


解题思路

方法一:一次遍历+数组

根据 9 x 9 数独的每一行、每一列和每一个九宫格的填数要求来判断给定部分填充的数独是否有效。

维护三个数组 rowscolsboxes,分别用来记录 9 x 9 数独中的每一行、每一列和每一个九宫格中的字符数量,比如 rows[i][2] 表示第 i 行中字符 2 出现的次数,boxes[i][1] 表示从上往下、从左往右的第 i 个九宫格中字符 1 的数量。

我们根据 board 来更新以上三个数组,假设当前遍历的 (i, j) 处的字符 c = board[i][j],如果 c 不是表示空格的 .,则更新:

  • ++rows[i][c];
  • ++cols[j][c]
  • ++boxes[box_idx][c],其中,box_idx 表示字符 c 属于的九宫格编号,box_idx = i / 3 * 3 + j / 3

我们一边更新一边判断:

  • row[i][c] > 1
  • cols[j][c] > 1
  • boxes[box_idx][c] >1

以上条件满足任何一条,该数独都是无效的直接返回 false

最后,如果全部遍历完 board 任然没有退出,说明该数独是有效的,返回 true

实现代码

cpp 复制代码
class Solution:
    def isValidSudoku(self, board: List[List[str]]) -> bool:
        # init data
        rows = [{} for i in range(9)]
        columns = [{} for i in range(9)]
        boxes = [{} for i in range(9)]

        # validate a board
        for i in range(9):
            for j in range(9):
                num = board[i][j]
                if num != '.':
                    num = int(num)
                    box_index = (i // 3) * 3 + j // 3

                    # keep the current cell value
                    rows[i][num] = rows[i].get(num, 0) + 1  # get(num, 0)如果字典中的值num不存在,则返回0
                    columns[j][num] = columns[j].get(num, 0) + 1
                    boxes[box_index][num] = boxes[box_index].get(num, 0) + 1

                    # check if this value has been already seen before
                    if rows[i][num] > 1 or columns[j][num] > 1 or boxes[box_index][num] > 1:
                        return False
        return True

复杂度分析

时间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1),数独共有 81 个单元格,只需对每一个单元格就行一次遍历。

空间复杂度: O ( 1 ) O(1) O(1),由于数独的大小固定,因此数组的空间也是固定的。


写在最后

如果文章内容有任何错误或者您对文章有任何疑问,欢迎私信博主或者在评论区指出 💬💬💬。

如果大家有更优的时间、空间复杂度方法,欢迎评论区交流。

最后,感谢您的阅读,如果感到有所收获的话可以给博主点一个 👍 哦。

相关推荐
香蕉卜拿拿拿4 小时前
软件解耦与扩展的利器:基于C++与C#的插件式开发实践
c++
aigcapi4 小时前
RAG 系统的黑盒测试:从算法对齐视角解析 GEO 优化的技术指标体系
大数据·人工智能·算法
CoderCodingNo5 小时前
【GESP】C++五级真题(贪心和剪枝思想) luogu-B3930 [GESP202312 五级] 烹饪问题
开发语言·c++·剪枝
柯慕灵5 小时前
7大推荐系统/算法框架对比
算法·推荐算法
adam-liu5 小时前
Fun Audio Chat 论文+项目调研
算法·语音端到端·fun-audio-chat
栀秋6666 小时前
你会先找行还是直接拍平?两种二分策略你Pick哪个?
前端·javascript·算法
如果你想拥有什么先让自己配得上拥有6 小时前
数学思想和数学思维分别都有什么?
线性代数·算法·机器学习
阿闽ooo6 小时前
深入浅出适配器模式:从跨国插头适配看接口兼容的艺术
c++·设计模式·适配器模式
长安er6 小时前
LeetCode136/169/75/31/287 算法技巧题核心笔记
数据结构·算法·leetcode·链表·双指针
MarkHD7 小时前
智能体在车联网中的应用:第29天 多智能体完全合作场景的核心算法:从CTDE思想到VDN与MADDPG的深度解析
算法