在Python中查找给定行和列总和的有效矩阵的程序

在Python中查找给定行和列总和的有效矩阵的程序

假设我们有两个非负值数组rowSum和colSum,其中rowSum[i]具有第i行元素的总和,colSum[j]具有第j列元素在2D矩阵中的总和。 我们必须找到任何大小为(rowSum size x colSum size)的非负值矩阵,该矩阵满足给定的rowSum和colSum值。

因此,如果输入为rowSum = [13,14,12] colSum = [9,13,17],则输出将为

9 4 0
0 9 5
0 0 12

要解决这个问题,我们将按以下步骤进行−

  • 矩阵:= 创建空矩阵
  • visited:=新集合
  • 定义函数minimum() 。这将采取r,c
  • min_total:= infinity
  • 类型:=空白字符串
  • 对于范围在0到r大小-1的i,执行以下操作:
    • 如果r[i]<min_total,则
      • index:= i
      • 类型:=“行”
      • min_total:= r[i]
  • 对于范围在0到c大小-1的i,执行以下操作:
    • 如果c[i]<min_total,则
      • min_total:= c[i]
      • 类型:=“列”
      • index:= i
  • 如果类型与“行”相同,则
    • r[index]:= infinity
    • 对于范围为0到c大小-1的i,执行以下操作:
      • 如果c[i]与无穷大不同且c[i]≥min_total,则
      • c[i]:= c[i] – min_total
      • matrix[index,i]:= min_total
      • 退出循环
  • 如果类型与“列”相同,则
    • c[index]:= infinity
    • 对于范围为0到r大小-1的i,执行以下操作:
      • 如果r[i]与无穷大不同且r[i]≥min_total,则
      • r[i]:= r[i] – min_total
      • matrix[i,index]:= min_total
      • 退出循环
  • 将对(index,type)的插入放入visited中
  • 从main方法执行以下操作−
  • while已访问的大小与r+len(c)的大小不同,则
  • 最小值(r,c)
  • 返回matrix

示例

让我们看看以下实现以获得更好的理解−

def solve(r, c):
   matrix = [[0]*len(c) for _ in range(len(r))]
   visited = set()

   def minimum(r,c):
      min_total = float('inf')
   
      type = ''
      for i in range(len(r)):
         if(r[i]<min_total):
            index = i
            type = 'row'
            min_total = r[i]

      for i in range(len(c)):
         if(c[i]<min_total):
            min_total = c[i]
            type = 'col'
            index = i

      if(type == 'row'):
         r[index] = float('inf')

         for i in range(len(c)):
            if(c[i] != float('inf') and c[i] ≥ min_total):
               c[i] -= min_total
               matrix[index][i] = min_total
               break

      if(type == 'col'):
         c[index] = float('inf')
         for i in range(len(r)):
            if(r[i] != float('inf') and r[i] ≥ min_total):
               r[i] -= min_total
               matrix[i][index] = min_total
               break

      visited.add((index,type))

   while len(visited) != len(r)+len(c):
      minimum(r,c)

   return matrix

rowSum = [13,14,12]
colSum = [9,13,17]
print(solve(rowSum, colSum))

输入

[13,14,12], [9,13,17]

输出

[[9, 4, 0], [0, 9, 5], [0, 0, 12]]

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