JavaScript程式:檢查矩陣的所有行是否為彼此的迴圈旋轉


矩陣是一種二維陣列,它包含一個固定長度的陣列定義行,而對於該陣列的每個索引,都存在固定長度的陣列,這些陣列的長度定義了矩陣中存在的列數。我們可以將任何型別的資料儲存在矩陣提供的單元格中。

我們將得到一個矩陣,每一行包含一些整數,我們必須檢查每一行是否都是彼此的旋轉。彼此的旋轉意味著透過一些左旋轉或右旋轉,我們可以產生每一行的相同組合。

示例1

讓我們假設給定的矩陣是

mat = [ [1, 2, 3],
   [2, 3, 1],
   [3, 1, 2]]
Output: Yes

解釋:假設第一行是常量,旋轉其餘的行,我們可以得到如下結果:

透過將第二行向右旋轉一次,將第三行向右旋轉兩次,我們可以使這兩行與第一行相同。

示例2

mat = [ [1, 2, 3],
   [ 2, 1, 3],
   [ 1, 2, 3]]
Output: No

解釋:在上面的矩陣中,第一行和第三行相同,但我們無法透過任何次數的旋轉將第二行轉換為與第一行相同。

方法

我們已經看到了一個很好的例子來理解這個問題,現在讓我們看看實現程式碼的步驟:

  • 首先,我們將定義一個rotate函式,使用雙指標和交換技術來旋轉作為引數傳遞給它的陣列的元素。

  • 之後,我們將定義check函式,並將給定的矩陣傳遞給它進行檢查。

  • 在函式中,我們首先透過獲取行和列來獲取矩陣的長度,然後使用for迴圈檢查從1到最後一行與第0行。

  • 如果當前行與第一行相同,則我們將跳到下一行。

  • 否則,我們將呼叫rotate函式並將其旋轉到下一個旋轉。

  • 我們將重複此過程,直到找到與第0行相同的陣列或列數次數。

  • 如果即使在最大旋轉後,當前行也不等於第0行,則我們將返回false。

  • 如果所有行最終都變得相等,則我們將返回true。

示例

在下面的示例中,我們檢查矩陣的所有行是否為彼此的迴圈旋轉。輸入和預期輸出如下所示。

輸入:matrix = [ [ 1, 2, 3 ], [ 2, 3, 1 ], [ 3, 1, 2 ] ]

輸出:Yes

// function to rotate the given array
function rotate(arr){
   var l = 0;
   var r = arr.length-1;
   while(l < r){
      arr[l] += arr[r];
      arr[r] = arr[l]-arr[r];
      arr[l] = arr[l]-arr[r];
      l++;
   }
   return arr;
}

// function to check if the given matrix can have the same rows
// after the certain number of rotations
function check(mat){

   // getting number of rows
   var rows = mat.length
   
   // getting number of columns
   var cols = mat[0].length
   
   // traversing over the each row of given matrix
   for(var i = 1; i < rows; i++){
      var k = 0;
      while(k < cols) {
         var j = 0;
         for(j = 0; j<cols; j++){
            if(mat[0][j] != mat[i][j]){
               break;
            }
         }
         if(j == cols){
            break;
         }
         else{
            mat[i] = rotate(mat[i]);
         }
         k++;
      }
      if(k == cols){
         return false;
      }
   }
   return true;
}

// defining the matrix
var mat = [ [1, 2, 3],
   [2, 3, 1],
   [3, 1, 2]];
console.log("The given matrix is: ");
console.log(mat);
if(check(mat) == true){
   console.log("Yes, all the rows of the matrix are circular rotation of each other");
}
else{
   console.log("NO, all the rows of the matrix are not in the circular rotation of each other");
}

輸出

The given matrix is: 
[ [ 1, 2, 3 ], [ 2, 3, 1 ], [ 3, 1, 2 ] ]
Yes, all the rows of the matrix are circular rotation of each other

時間和空間複雜度

上述程式碼的時間複雜度為O(N*M*M),其中N是行數,M是給定矩陣中存在的列數。我們以行方式遍歷矩陣,得到N的因子,而行的比較和旋轉得到M*M的因子。

上述程式碼的空間複雜度為O(1),因為我們沒有使用任何額外的空間。

結論

在本教程中,我們實現了JavaScript程式來檢查給定矩陣的所有行是否為彼此的迴圈旋轉,方法是旋轉每一行並與第0行進行比較。我們使用雙指標和交換方法來旋轉給定矩陣的行。上述程式碼的時間複雜度為O(N*M*M),空間複雜度為O(1)。

更新於:2023年4月13日

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