cpp
class Solution {
public:
void setZeroes(vector<vector<int>>& matrix) {
int n = matrix.size(); // 行数
int m = matrix[0].size(); // 列数
bool row0_has_zero = false; // 标记第一行原本是否包含 0
bool col0_has_zero = false; // 标记第一列原本是否包含 0
// 1. 检查第一列是否有 0
for (int i = 0; i < n; i++) {
if (matrix[i][0] == 0) {
col0_has_zero = true;
break; // 只要发现一个 0,该列就需要置零,跳出循环
}
}
// 2. 检查第一行是否有 0
for (int j = 0; j < m; j++) {
if (matrix[0][j] == 0) {
row0_has_zero = true;
break; // 只要发现一个 0,该行就需要置零
}
}
// 3. 使用第一行和第一列来标记剩余矩阵(1,1 到 n-1,m-1)中的 0
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = 1; j < m; j++) {
if (matrix[i][j] == 0) {
matrix[i][0] = 0; // 在该行开头的首列位置打标记
matrix[0][j] = 0; // 在该列顶部的首行位置打标记
}
}
}
// 4. 根据首行和首列的标记,将对应的内部元素置零
for (int i = 1; i < n; i++) {
for (int j = 1; j < m; j++) {
// 如果当前元素对应的首行或首列标记为 0,则该元素置 0
if (matrix[i][0] == 0 || matrix[0][j] == 0) {
matrix[i][j] = 0;
}
}
}
// 5. 最后处理第一行
if (row0_has_zero) {
for (int j = 0; j < m; j++) matrix[0][j] = 0;
}
// 6. 最后处理第一列
if (col0_has_zero) {
for (int i = 0; i < n; i++) matrix[i][0] = 0;
}
}
};
2. 核心思路:借地办公 (In-place Marking)
问题的难点在于:当你把一行置零时,你会弄乱原始信息,导致你分不清哪些 0 是本来就在那里的,哪些是被你改出来的。
解决策略:
-
开辟小仓库:先用两个布尔变量存下第一行和第一列的"生死"(是否全变 0)。
-
就地取材:既然第一行和第一列的信息已经存好了,我们就可以用它们来当"草稿纸"。
-
投影记录 :遍历中间的元素,只要
(i, j)是 0,就往对应的(i, 0)和(0, j)扔一个 0。 -
按图索骥:根据草稿纸上的 0,把中间区域涂黑。
-
收尾:最后根据最开始的布尔变量,决定要不要把仓库(第一行/列)也涂黑。
3. 运行步骤示例
假设输入矩阵为:
Plaintext
[1, 1, 1]
[1, 0, 1]
[1, 1, 1]
-
Step 1 & 2 (检查首行首列):
-
第一行没 0,
row0_has_zero = false。 -
第一列没 0,
col0_has_zero = false。
-
-
Step 3 (标记内部 0):
-
发现
matrix[1][1] == 0,于是设置matrix[1][0] = 0和matrix[0][1] = 0。 -
此时矩阵变为:
Plaintext
[1, 0, 1] <-- 这里的 0 是标记 [0, 0, 1] <-- 这里的 0 是标记 [1, 1, 1]
-
-
Step 4 (根据标记置零内部):
-
matrix[1][2]对应的matrix[1][0]是 0,所以置零。 -
matrix[2][1]对应的matrix[0][1]是 0,所以置零。 -
此时内部(不含首行首列)处理完毕。
-
-
Step 5 & 6 (处理首行首列):
- 由于布尔变量都是
false,不进行整行整列覆盖。
- 由于布尔变量都是
最终结果:
Plaintext
[1, 0, 1]
[0, 0, 0]
[1, 0, 1]
这种方法成功把空间复杂度从 O(M+N) 降到了 O(1)。