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📜  通过选择设置位索引并将整行更改为 1 将给定坐标设置为 1 的最小操作(1)

📅  最后修改于: 2023-12-03 15:12:26.344000             🧑  作者: Mango

通过选择设置位索引并将整行更改为 1 将给定坐标设置为 1 的最小操作

在编程时,有时我们需要将某个二维数组中的特定坐标设置为 1。而如果我们每次都遍历全数组,找到要操作的坐标再将其设置为 1,效率会非常低下。因此,我们可以通过选择设置位索引并将整行更改为 1 的方法,来实现将给定坐标设置为 1 的最小操作。

思路

我们可以使用位运算和二进制表示来实现这种操作。具体来说,我们可以将每一行看作一个二进制数,其中第 i 位表示第 i 个坐标的值,0 表示为 0,1 表示为 1。这样,我们就可以用一个整数来表示一整行的值。例如,对于一个 4x4 的数组,我们可以使用一个 4 位二进制数来表示每一行的值。

接下来,我们要想办法将给定坐标的值设为 1。我们可以先通过移位运算将该坐标所在的位移到最高位,然后将整个数组的这一列设置为 1,最后再将该坐标所在的位恢复原位。这样,就可以将原来位置为 0 的坐标变为 1,而不会影响其他坐标的值。

实现

我们可以使用以下代码来实现这一操作:

def set_coordinate_to_one(matrix, x, y):
    row = matrix[x]
    mask = 1 << y
    row |= mask
    matrix[x] = row

    for i in range(len(matrix)):
        if i != x:
            row = matrix[i]
            row |= mask
            matrix[i] = row

    row = matrix[x]
    mask = ~(1 << y)
    row &= mask
    matrix[x] = row

这里,我们首先将第 x 行的值保存到变量 row 中,然后使用移位运算符将 mask 设置为要更改的位置所在的位,然后将 row 和 mask 进行或运算,将要更改的位置的值设为 1,再将 row 保存回 matrix[x] 中。接下来,我们使用循环遍历整个数组,将每一行的该列都设为 1。

最后,我们同样使用移位运算符将 mask 设置为要更改的位置所在的位,然后使用按位取反运算符和与运算符将 mask 的这一位置为 0,将 row 的这一位置为 0,并将 row 保存回 matrix[x] 中。这样,我们就完成了将给定坐标设为 1 的操作。

结论

通过选择设置位索引并将整行更改为 1 将给定坐标设置为 1 的方法,可以在不遍历整个数组的情况下,最小化将给定坐标设为 1 的操作。这对于处理大型数组时,效率有很大提升。