本文属于「征服LeetCode」系列文章之一,这一系列正式开始于2021/08/12。由于LeetCode上部分题目有锁,本系列将至少持续到刷完所有无锁题之日为止;由于LeetCode还在不断地创建新题,本系列的终止日期可能是永远。在这一系列刷题文章中,我不仅会讲解多种解题思路及其优化,还会用多种编程语言实现题解,涉及到通用解法时更将归纳总结出相应的算法模板。
为了方便在PC上运行调试、分享代码文件,我还建立了相关的仓库。在这一仓库中,你不仅可以看到LeetCode原题链接、题解代码、题解文章链接、同类题目归纳、通用解法总结等,还可以看到原题出现频率和相关企业等重要信息。如果有其他优选题解,还可以一同分享给他人。
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骑士在一张 n x n
的棋盘上巡视。在有效的巡视方案中,骑士会从棋盘的 左上角 出发,并且访问棋盘上的每个格子 恰好一次 。
给你一个 n x n
的整数矩阵 grid
,由范围 [0, n * n - 1]
内的不同整数组成,其中 grid[row][col]
表示单元格 (row, col)
是骑士访问的第 grid[row][col]
个单元格。骑士的行动是从下标 0 开始的。
如果 grid
表示了骑士的有效巡视方案,返回 true
;否则返回 false
。
注意,骑士行动时可以垂直移动两个格子且水平移动一个格子,或水平移动两个格子且垂直移动一个格子。下图展示了骑士从某个格子出发可能的八种行动路线。
示例 1:
输入:grid = [[0,11,16,5,20],[17,4,19,10,15],[12,1,8,21,6],[3,18,23,14,9],[24,13,2,7,22]]
输出:true
解释:grid 如上图所示,可以证明这是一个有效的巡视方案。
示例 2:
输入:grid = [[0,3,6],[5,8,1],[2,7,4]]
输出:false
解释:grid 如上图所示,考虑到骑士第 7 次行动后的位置,第 8 次行动是无效的。
提示:
n == grid.length == grid[i].length
3 <= n <= 7
0 <= grid[row][col] < n * n
grid
中的所有整数 互不相同
解法 直接模拟
题目要求骑士的移动的每一步均按照「日」字形跳跃,假设从位置
(
x
1
,
y
1
)
(x_1, y_1)
(x1,y1) 跳跃到
(
x
2
,
y
2
)
(x_2, y_2)
(x2,y2) ,则此时一定满足下面两种情形之一:
∣
x
1
−
x
2
∣
=
1
,
∣
y
1
−
y
2
∣
=
2
|x_1 - x_2| = 1, |y_1 - y_2| = 2
∣x1−x2∣=1,∣y1−y2∣=2
设矩阵的长度为 n n n ,其中 g r i d [ r o w ] [ c o l ] grid[row][col] grid[row][col] 表示单元格 ( r o w , c o l ) (row,col) (row,col)是骑士访问的第 g r i d [ r o w ] [ c o l ] grid[row][col] grid[row][col] 个单元格,因此可以知道每个单元格的访问顺序,我们用 i n d i c e s indices indices 存储单元格的访问顺序,其中 i n d i c e s [ i ] indices[i] indices[i] 表示骑士在经过第 i − 1 i-1 i−1 次跳跃后的位置。
由于骑士的行动是从下标 0 0 0 开始的,因此一定需要满足 g r i d [ 0 ] [ 0 ] = 0 grid[0][0]=0 grid[0][0]=0 ,接下来依次遍历 i n d i c e s indices indices 中的每个元素。由于 i n d i c e s [ i ] indices[i] indices[i] 是一次跳跃的起点, i n d i c e s [ i + 1 ] indices[i+1] indices[i+1] 是该次跳跃的终点,则依次检测每一次跳跃的行动路径是否为「日」字形,即满足如下条件:
- ∣ indices [ i ] [ 0 ] − indices [ i + 1 ] [ 0 ] ∣ = 1 , ∣ indices [ i ] [ 1 ] − indices [ i + 1 ] [ 1 ] ∣ = 2 ∣ |\textit{indices}[i][0] - \textit{indices}[i+1][0]| = 1, |\textit{indices}[i][1] - \textit{indices}[i+1][1]| = 2∣ ∣indices[i][0]−indices[i+1][0]∣=1,∣indices[i][1]−indices[i+1][1]∣=2∣ ;
- ∣ indices [ i ] [ 0 ] − indices [ i + 1 ] [ 0 ] ∣ = 2 , ∣ indices [ i ] [ 1 ] − indices [ i + 1 ] [ 1 ] ∣ = 1 ∣ |\textit{indices}[i][0] - \textit{indices}[i+1][0]| = 2, |\textit{indices}[i][1] - \textit{indices}[i+1][1]| = 1∣ ∣indices[i][0]−indices[i+1][0]∣=2,∣indices[i][1]−indices[i+1][1]∣=1∣ 。
为了方便计算,我们只需检测 ∣ x 1 − x 2 ∣ × ∣ y 1 − y 2 ∣ |x_1 - x_2| \times |y_1 - y_2| ∣x1−x2∣×∣y1−y2∣ 是否等于 2 2 2 即可。如果所有跳跃路径均合法则返回 true \text{true} true ,否则返回 false \text{false} false 。
class Solution {
public:
bool checkValidGrid(vector<vector<int>>& grid) {
if (grid[0][0] != 0) return false;
int n = grid.size();
vector<array<int, 2>> indices(n * n);
for (int i = 0; i < n; ++i)
for (int j = 0; j < n; ++j)
indices[grid[i][j]] = {i, j};
for (int i = 1; i < indices.size(); ++i) {
int dx = abs(indices[i][0] - indices[i - 1][0]);
int dy = abs(indices[i][1] - indices[i - 1][1]);
if (dx * dy != 2) return false;
}
return true;
}
};
复杂度分析:
- 时间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) ,其中 n n n 表示二维棋盘边的长度。需要检测棋盘中的每个位置,一共需要检测 n 2 n^2 n2 个位置,因此时间复杂度为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) 。
- 空间复杂度: O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) ,其中 n n n 表示二维棋盘边的长度。用来需要存放每个位置的访问顺序,一共有 n 2 n^2 n2 个位置,需要的空间为 O ( n 2 ) O(n^2) O(n2) 。