519题-随机翻转矩阵

1.1题目

题中给出一个 n_rows 行 n_cols 列的二维矩阵，且所有值被初始化为 0。要求编写一个 flip 函数，均匀随机的将矩阵中的 0 变为 1，并返回该值的位置下标 [row_id,col_id]；同样编写一个 reset 函数，将所有的值都重新置为 0。尽量最少调用随机函数 Math.random()，并且优化时间和空间复杂度。
注意:
1 <= n_rows, n_cols <= 10000
0 <= row.id < n_rows 并且 0 <= col.id < n_cols
当矩阵中没有值为 0 时，不可以调用 flip 函数
调用 flip 和 reset 函数的次数加起来不会超过 1000 次

示例 1：
输入:
["Solution","flip","flip","flip","flip"]
[[2,3],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,1],[1,2],[1,0],[1,1]]

示例 2：
输入:
["Solution","flip","flip","reset","flip"]
[[1,2],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,0],[0,1],null,[0,0]]

1.2解答

首先肯定不能直接用二维数组来进行随机坐标生成，第一时间复杂度高，需要同时满足横纵坐标符合条件才能翻转，所以我们采取将二维数组压缩成一维的数组来进行随机坐标的生成。还有一个问题，就是如何避免随机到已经为1的坐标。这里我们可以采用将还未翻转的坐标移动到数组的前面部分。然后通过map集合进行坐标映射。

1.3代码

package solution;

import myclass.TreeNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Random;

/**
 * @author xgj
 */
public class Solution {
     Map<Integer,Integer> map = new HashMap<>();
     int rows,cols,rem;
     Random random = new Random();
    public Solution(int n_rows, int n_cols) {
    cols = n_cols;
    rows = n_rows;
    rem = n_cols*n_rows;
    }

    public int[] flip() {
        int r = random.nextInt(rem--);
        Integer orDefault = map.getOrDefault(r, r);
        Integer put = map.put(r, map.getOrDefault(rem, rem));
        return new int[]{orDefault / cols, orDefault % cols};
    }

    public void reset() {
        map.clear();
        rem = rows * cols;
    }
}