289.生命游戏
思路:
从题目的设计来看,要求是根据当前的数组中每个值周边的值来更新当前值,但是前提是都是考虑的周边的原始值,而非更新后的值。
最开始想到的是先拷贝一个数组,但是题目中建议不使用额外空间解决,即在原数组上操作。
首先考虑的解决办法是位运算,因为原始值是int类型,有32位长度,而题中值只为0/1,那么仅仅占用了一个bit。
- 位运算
- 原来的第一位不改变,用第二位保存更新后的值。
- 获取周边原始值的时候,只获取第一位的值进行判断。
- 在整体更新完后,每个值进行位右移运算。
class Solution {
public void gameOfLife(int[][] board) {
int m = board.length;
int n = board[0].length;
int[] dx = new int[]{-1, 0, 1, -1, 1, -1, 0, 1};
int[] dy = new int[]{-1, -1, -1, 0, 0, 1, 1, 1};
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
int countLive = 0;
for (int k = 0; k < 8; k++) {
int newX = i + dx[k];
int newY = j + dy[k];
if (newX < 0 || newX >= m || newY < 0 || newY >= n) {
continue;
}
countLive += board[newX][newY] & 1;
}
if (board[i][j] == 1) {
if (countLive == 2 || countLive == 3) {
board[i][j] |= 2;
}
} else {
if (countLive == 3) {
board[i][j] |= 2;
}
}
}
}
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
board[i][j] >>= 1;
}
}
}
}
- 使用额外状态(参考解题思路的一种解法,类似位操作)
- 与位运算不同的是,在原有的状态值0/1增加了两个新的细胞的状态值2/-1
- -1代表细胞值由0变为1
- 2代表细胞值由1变为0
class Solution {
public void gameOfLife(int[][] board) {
int m = board.length;
int n = board[0].length;
int[] dx = new int[]{-1, 0, 1, -1, 1, -1, 0, 1};
int[] dy = new int[]{-1, -1, -1, 0, 0, 1, 1, 1};
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
int countLive = 0;
for (int k = 0; k < 8; k++) {
int newX = i + dx[k];
int newY = j + dy[k];
if (newX < 0 || newX >= m || newY < 0 || newY >= n) {
continue;
}
if (board[newX][newY] == 1 || board[newX][newY] == 2) {
countLive++;
}
}
if (board[i][j] == 1) {
if (countLive < 2 || countLive > 3) {
board[i][j] = 2;
}
} else {
if (countLive == 3) {
board[i][j] = -1;
}
}
}
}
for (int i = 0; i < m; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
if (board[i][j] == 2) {
board[i][j] = 0;
} else if (board[i][j] == -1) {
board[i][j] = 1;
}
}
}
}
}