Question

LCP 39. 无人机方阵

题目描述

在 「力扣挑战赛」 开幕式的压轴节目 「无人机方阵」中，每一架无人机展示一种灯光颜色。 无人机方阵通过两种操作进行颜色图案变换：

• 调整无人机的位置布局
• 切换无人机展示的灯光颜色

给定两个大小均为 N*M 的二维数组 source 和 target 表示无人机方阵表演的两种颜色图案，由于无人机切换灯光颜色的耗能很大，请返回从 source 到 target 最少需要多少架无人机切换灯光颜色。

注意： 调整无人机的位置布局时无人机的位置可以随意变动。

示例 1：

输入： source = [[1,3],[5,4]], target = [[3,1],[6,5]]

输出： 1

解释： 最佳方案为 将 [0,1] 处的无人机移动至 [0,0] 处； 将 [0,0] 处的无人机移动至 [0,1] 处； 将 [1,0] 处的无人机移动至 [1,1] 处； 将 [1,1] 处的无人机移动至 [1,0] 处，其灯光颜色切换为颜色编号为 6 的灯光； 因此从 source 到 target 所需要的最少灯光切换次数为 1。 

示例 2：

输入： source = [[1,2,3],[3,4,5]], target = [[1,3,5],[2,3,4]]

输出： 0 解释： 仅需调整无人机的位置布局，便可完成图案切换。因此不需要无人机切换颜色

提示： n == source.length == target.length m == source[i].length == target[i].length 1 <= n, m <=100 1 <= source[i][j], target[i][j] <=10^4

解法

方法一：哈希表计数

我们可以用哈希表 $cnt$ 统计 $source$ 和 $target$ 中每个数字出现的次数之差。对于 $cnt$ 中的每个数字 $x$，如果 $x$ 的出现次数为正数，那么说明 $x$ 在 $target$ 中出现的次数多，我们需要将 $x$ 出现的次数减少到 $0$。因此，我们只需要累加所有出现次数为正数的数字的出现次数之和，即为答案。

时间复杂度 $O(m \times n)$，空间复杂度 $O(m \times n)$。其中 $m$ 和 $n$ 分别是 $source$ 和 $target$ 的行数和列数。

class Solution:
  def minimumSwitchingTimes(
    self, source: List[List[int]], target: List[List[int]]
  ) -> int:
    cnt = Counter()
    for row in source:
      for x in row:
        cnt[x] += 1
    for row in target:
      for x in row:
        cnt[x] -= 1
    return sum(abs(x) for x in cnt.values()) // 2

class Solution {
  public int minimumSwitchingTimes(int[][] source, int[][] target) {
    Map<Integer, Integer> cnt = new HashMap<>();
    for (int[] row : source) {
      for (int x : row) {
        cnt.merge(x, 1, Integer::sum);
      }
    }
    for (int[] row : target) {
      for (int x : row) {
        cnt.merge(x, -1, Integer::sum);
      }
    }
    int ans = 0;
    for (int v : cnt.values()) {
      ans += Math.abs(v);
    }
    return ans / 2;
  }
}

class Solution {
public:
  int minimumSwitchingTimes(vector<vector<int>>& source, vector<vector<int>>& target) {
    unordered_map<int, int> cnt;
    for (auto& row : source) {
      for (int& x : row) {
        ++cnt[x];
      }
    }
    for (auto& row : target) {
      for (int& x : row) {
        --cnt[x];
      }
    }
    int ans = 0;
    for (auto& [_, v] : cnt) {
      ans += abs(v);
    }
    return ans / 2;
  }
};

func minimumSwitchingTimes(source [][]int, target [][]int) (ans int) {
  cnt := map[int]int{}
  for _, row := range source {
    for _, x := range row {
      cnt[x]++
    }
  }
  for _, row := range target {
    for _, x := range row {
      cnt[x]--
    }
  }
  for _, v := range cnt {
    if v > 0 {
      ans += v
    }
  }
  return
}

function minimumSwitchingTimes(source: number[][], target: number[][]): number {
  const cnt: Map<number, number> = new Map();
  for (const row of source) {
    for (const x of row) {
      cnt.set(x, (cnt.get(x) || 0) + 1);
    }
  }
  for (const row of target) {
    for (const x of row) {
      cnt.set(x, (cnt.get(x) || 0) - 1);
    }
  }
  let ans = 0;
  for (const [_, v] of cnt) {
    ans += Math.abs(v);
  }
  return Math.floor(ans / 2);
}