翻转图像

难度: Easy

给定一个 n x n 的二进制矩阵 image ，先水平翻转图像，然后反转图像并返回结果。

水平翻转图片就是将图片的每一行都进行翻转，即逆序。

例如，水平翻转 [1,1,0] 的结果是 [0,1,1]。

反转图片的意思是图片中的 0 全部被 1 替换， 1 全部被 0 替换。

例如，反转 [0,1,1] 的结果是 [1,0,0]。

示例 1：

输入：image = [[1,1,0],[1,0,1],[0,0,0]]
输出：[[1,0,0],[0,1,0],[1,1,1]]
解释：首先翻转每一行: [[0,1,1],[1,0,1],[0,0,0]]；
     然后反转图片: [[1,0,0],[0,1,0],[1,1,1]]

示例 2：

输入：image = [[1,1,0,0],[1,0,0,1],[0,1,1,1],[1,0,1,0]]
输出：[[1,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,1],[1,0,1,0]]
解释：首先翻转每一行: [[0,0,1,1],[1,0,0,1],[1,1,1,0],[0,1,0,1]]；
     然后反转图片: [[1,1,0,0],[0,1,1,0],[0,0,0,1],[1,0,1,0]]

提示：

n == image.length
n == image[i].length
1 <= n <= 20
images[i][j] == 0 或 1.

Submission

运行时间: 19 ms

内存: 16.1 MB

class Solution:
    def flipAndInvertImage(self, image: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
        for i in range(len(image)):
            image[i]=image[i][::-1]
            for j in range(len(image[i])):
                if image[i][j]==0:
                    image[i][j]=1
                else:
                    image[i][j]=0
        return image

Explain

这道题目需要对每一行的二进制矩阵进行两个操作：首先进行水平翻转，即将每一行的元素顺序颠倒；然后进行反转操作，即将每个元素的0变成1，1变成0。题解中，首先通过切片的方式实现了每一行的水平翻转（image[i] = image[i][::-1]），然后通过一个内层循环遍历每行的每个元素，根据当前元素的值将其反转。

时间复杂度: O(n^2)

空间复杂度: O(1)

class Solution:
    def flipAndInvertImage(self, image: List[List[int]]) -> List[List[int]]:
        for i in range(len(image)):
            image[i] = image[i][::-1]  # 水平翻转当前行
            for j in range(len(image[i])):
                # 反转当前行的每个元素：0变1，1变0
                image[i][j] = 1 - image[i][j]
        return image

Explore

原地修改数据结构的优点在于它可以减少额外的空间复杂度，从而降低整体的内存使用。在这个特定的问题中，由于水平翻转和元素反转均不需要额外信息，因此可以直接在输入矩阵上操作，减少了空间开销，并且简化了代码的复杂性。如果创建新矩阵来存放结果，不仅会增加空间复杂度，还可能导致额外的时间开销，因为需要复制数据到新的数据结构中。

不，使用切片的方式（image[i] = image[i][::-1]）是Python特有的语法，非常方便用于列表的反转。在其他编程语言中，如Java或C++，通常需要使用循环或调用特定的库函数来实现数组或列表的反转。因此，这种切片方法并不是通用的，它依赖于特定语言的特性和内置函数。

是的，使用`1 - image[i][j]`来反转二进制值的前提是输入的元素只能是0或1。如果输入包含除0和1之外的其他值，这种方法将会导致不正确的结果，并可能引发逻辑错误。因此，在实际应用中，应确保输入数据的正确性或在代码中加入输入验证，以保证反转操作的有效性和程序的健壮性。