Question

3033. 修改矩阵

English Version

题目描述

给你一个下标从 0 开始、大小为 m x n 的整数矩阵 matrix ，新建一个下标从 0 开始、名为 answer 的矩阵。使 answer 与 matrix 相等，接着将其中每个值为 -1 的元素替换为所在列的 最大 元素。

返回矩阵 answer 。

 

示例 1：

输入：matrix = [[1,2,-1],[4,-1,6],[7,8,9]]
输出：[[1,2,9],[4,8,6],[7,8,9]]
解释：上图显示了发生替换的元素（蓝色区域）。
- 将单元格 [1][1] 中的值替换为列 1 中的最大值 8 。
- 将单元格 [0][2] 中的值替换为列 2 中的最大值 9 。

示例 2：

输入：matrix = [[3,-1],[5,2]]
输出：[[3,2],[5,2]]
解释：上图显示了发生替换的元素（蓝色区域）。

 

提示：

• m == matrix.length
• n == matrix[i].length
• 2 <= m, n <= 50
• -1 <= matrix[i][j] <= 100
• 测试用例中生成的输入满足每列至少包含一个非负整数。

解法

方法一：模拟

我们可以根据题目描述，遍历每一列，找到每一列的最大值，然后再遍历每一列，将值为 -1 的元素替换为该列的最大值。

时间复杂度 $O(m \times n)$，其中 $m$ 和 $n$ 分别是矩阵的行数和列数。空间复杂度 $O(1)$。

class Solution:
  def modifiedMatrix(self, matrix: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
    m, n = len(matrix), len(matrix[0])
    for j in range(n):
      mx = max(matrix[i][j] for i in range(m))
      for i in range(m):
        if matrix[i][j] == -1:
          matrix[i][j] = mx
    return matrix

class Solution {
  public int[][] modifiedMatrix(int[][] matrix) {
    int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
    for (int j = 0; j < n; ++j) {
      int mx = -1;
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        mx = Math.max(mx, matrix[i][j]);
      }
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        if (matrix[i][j] == -1) {
          matrix[i][j] = mx;
        }
      }
    }
    return matrix;
  }
}

class Solution {
public:
  vector<vector<int>> modifiedMatrix(vector<vector<int>>& matrix) {
    int m = matrix.size(), n = matrix[0].size();
    for (int j = 0; j < n; ++j) {
      int mx = -1;
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        mx = max(mx, matrix[i][j]);
      }
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        if (matrix[i][j] == -1) {
          matrix[i][j] = mx;
        }
      }
    }
    return matrix;
  }
};

func modifiedMatrix(matrix [][]int) [][]int {
  m, n := len(matrix), len(matrix[0])
  for j := 0; j < n; j++ {
    mx := -1
    for i := 0; i < m; i++ {
      mx = max(mx, matrix[i][j])
    }
    for i := 0; i < m; i++ {
      if matrix[i][j] == -1 {
        matrix[i][j] = mx
      }
    }
  }
  return matrix
}

function modifiedMatrix(matrix: number[][]): number[][] {
  const [m, n] = [matrix.length, matrix[0].length];
  for (let j = 0; j < n; ++j) {
    let mx = -1;
    for (let i = 0; i < m; ++i) {
      mx = Math.max(mx, matrix[i][j]);
    }
    for (let i = 0; i < m; ++i) {
      if (matrix[i][j] === -1) {
        matrix[i][j] = mx;
      }
    }
  }
  return matrix;
}

public class Solution {
  public int[][] ModifiedMatrix(int[][] matrix) {
    int m = matrix.Length, n = matrix[0].Length;
    for (int j = 0; j < n; ++j) {
      int mx = -1;
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        mx = Math.Max(mx, matrix[i][j]);
      }
      for (int i = 0; i < m; ++i) {
        if (matrix[i][j] == -1) {
          matrix[i][j] = mx;
        }
      }
    }
    return matrix;
  }
}