从表格到序列：Swift 如何优雅地解 LeetCode 251 展开二维向量

news2025/4/18 1:46:03

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文章目录

- 摘要
- 描述
- 题解答案
- 题解代码分析
- 示例测试及结果
- 时间复杂度
- 空间复杂度
- 总结

摘要

在这篇文章中，我们将深入探讨 LeetCode 第 251 题——“展开二维向量”的问题。通过 Swift 语言，我们不仅会提供可运行的示例代码，还会结合实际场景进行分析，帮助大家更好地理解如何将二维数据结构展平成一维序列，并通过迭代器进行遍历。

描述

问题描述：设计并实现一个迭代器，用于遍历一个二维向量。该迭代器应支持以下操作：

next()：返回二维向量中的下一个元素，并将指针向前移动一位。
hasNext()：如果存在下一个元素，返回 true；否则，返回 false。

示例：

let vector2D = Vector2D([[1, 2], [3], [4]])
print(vector2D.next())    // 输出 1
print(vector2D.next())    // 输出 2
print(vector2D.next())    // 输出 3
print(vector2D.hasNext()) // 输出 true
print(vector2D.hasNext()) // 输出 true
print(vector2D.next())    // 输出 4
print(vector2D.hasNext()) // 输出 false

注意事项：

你可以假设在调用 next() 时，至少存在一个下一个元素。
请确保在多个测试用例中，类变量不会被错误地保留。

题解答案

为了解决这个问题，我们需要创建一个 Vector2D 类，内部维护指向当前行和列的索引。通过 next() 方法获取当前元素，并移动索引；通过 hasNext() 方法检查是否还有剩余元素。

题解代码分析

以下是使用 Swift 实现的 Vector2D 类：

class Vector2D {
    private var vector: [[Int]]
    private var row: Int
    private var col: Int

    init(_ vec: [[Int]]) {
        self.vector = vec
        self.row = 0
        self.col = 0
        moveToNext()
    }

    func next() -> Int {
        let result = vector[row][col]
        col += 1
        moveToNext()
        return result
    }

    func hasNext() -> Bool {
        return row < vector.count
    }

    private func moveToNext() {
        while row < vector.count && col >= vector[row].count {
            row += 1
            col = 0
        }
    }
}

代码解析：

初始化：在 init 方法中，我们接受一个二维数组 vec，并初始化 row 和 col 为 0。然后调用 moveToNext() 方法，跳过可能的空行。
next() 方法：返回当前元素，并将 col 增加 1。然后调用 moveToNext()，确保索引指向下一个有效元素。
hasNext() 方法：检查当前 row 是否小于 vector 的行数，以判断是否还有剩余元素。
moveToNext() 方法：这是一个辅助方法，用于跳过空行，确保 row 和 col 指向一个有效的元素。

示例测试及结果

让我们通过一个示例来测试我们的 Vector2D 类：

let vector2D = Vector2D([[1, 2], [3], [4]])
print(vector2D.next())    // 输出 1
print(vector2D.next())    // 输出 2
print(vector2D.next())    // 输出 3
print(vector2D.hasNext()) // 输出 true
print(vector2D.hasNext()) // 输出 true
print(vector2D.next())    // 输出 4
print(vector2D.hasNext()) // 输出 false