1738. 找出第 K 大的异或座标值

2021-05-19 LeetCode每日一题

链接:https://leetcode-cn.com/problems/find-kth-largest-xor-coordinate-value/

标签:数组、位运算、二维前缀和

题目

给你一个二维矩阵 matrix 和一个整数 k ,矩阵大小为 m x n 由非负整数组成。

矩阵中座标 (a, b) 的 值 可由对所有满足 0 <= i <= a < m 且 0 <= j <= b < n 的元素 matrix[i][j](下标从 0 开始计数)执行异或运算得到。

请你找出 matrix 的所有座标中第 k 大的值(k 的值从 1 开始计数)。

输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 1
输出:7
解释:座标 (0,1) 的值是 5 XOR 2 = 7 ,为最大的值。
    
输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 2
输出:5
解释:座标 (0,0) 的值是 5 = 5 ,为第 2 大的值。
    
输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 3
输出:4
解释:座标 (1,0) 的值是 5 XOR 1 = 4 ,为第 3 大的值。
    
输入:matrix = [[5,2],[1,6]], k = 4
输出:0
解释:座标 (1,1) 的值是 5 XOR 2 XOR 1 XOR 6 = 0 ,为第 4 大的值。

m == matrix.length
n == matrix[i].length
1 <= m, n <= 1000
0 <= matrix[i][j] <= 106
1 <= k <= m * n

分析

由题意可知,座标(a, b)的值其实就是该点的左上角区域所有数的亦或值。

即图中绿色区域的部分。定义任何一点(a, b)的值为values[i][j],那么对于任何一点(a, b),它的值为

values[i] [j] = values[i - 1] [j] ^ values[i] [j - 1] ^ values[i - 1] [j - 1] ^ matrix[i - 1] [j - 1]

接下来的如何去实现了,对于每个座标的亦或值,可以利用二维前缀和,用一个二维数组迭代求值,然后把每个值放入一个一维数组,最后对一维数组排序,拿到第K大的值即可。

一开始我的想法是利用一个TreeSet去存储异或值,因为TreeSet能帮我们排序,后来发现Set不能存储重复元素,所以不太好弄,就换成了一维数组。

class Solution {
    public int kthLargestValue(int[][] matrix, int k) {
        int m = matrix.length, n = matrix[0].length, count = 0;
        int[][] values = new int[m + 1][n + 1];
        int[] res = new int[m * n];

        for (int i = 1; i <= m; i++) {
            for (int j = 1; j <= n; j++) {
                values[i][j] = (values[i][j - 1] ^ values[i - 1][j] ^ values[i - 1][j - 1] ^ matrix[i - 1][j - 1]);
                res[count++] = values[i][j];
            }
        }

        // 升序数组
        Arrays.sort(res);

        return res[res.length - k];
    }
}

时间复杂度O(m * n),空间复杂度O(m * n)


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