门 | GATE CS 2020 |第 52 题

该题目是GATE（印度硕士入学考试）计算机科学考试中的第52道题目，考察了对计算机科学的基本概念及编程能力。

题目描述

一个翻转门在图形中用'*'表示。你需要写一个函数 flip()，对某个门进行翻转。门可以分为竖直方向和水平方向，当进行翻转操作时，被门挡住的位置就会变为空。例如，竖直方向上的门在初始状态为

******
******
******

在第一次翻转后则变为：

*  * *
*  * *
*  * *

在第二次翻转后则变为：

******
******
******

请编写函数 flip() 来完成门的翻转操作。

def flip(m: List[str], direction: str, index: int) -> List[str]:
    pass

函数说明

• m：表示门所在的矩阵，其中的元素为 '*' 或 空格；
• direction：表示门的方向，其取值可以为 "h"，代表水平方向；或者 "v"，代表竖直方向；
• index：表示门所在的行（竖直方向）或列（水平方向）号。

输入样例

flip(["******","******","******"], "v", 0)

输出样例

['     *', '     *', '     *']

实现思路

该题目可以通过遍历门所在的矩阵，并记录下门所在的位置信息，然后将门的所有位置上的符号进行翻转，从而得到最终的翻转门状态。

我们定义一个函数 flip_cell()，表示对单个门的翻转操作，然后在 flip() 函数中通过对每个门进行翻转，得到最终的结果。

需要注意的是，在翻转水平方向的门时，需要首先进行门位置的偏移，因为一旦某个门被翻转后，后面的门位置会随之产生变化。

代码实现

from typing import List


def flip_cell(m: List[str], row: int, col: int) -> None:
    """
    翻转单个门的状态

    :param m: 门所在矩阵
    :param row: 门所在的行号
    :param col: 门所在的列号
    """
    if m[row][col] == '*':
        m[row] = m[row][:col] + ' ' + m[row][col+1:]
    else:
        m[row] = m[row][:col] + '*' + m[row][col+1:]


def flip(m: List[str], direction: str, index: int) -> List[str]:
    """
    翻转门的状态

    :param m: 门所在矩阵
    :param direction: 门的方向，可以为 "h" 或 "v"
    :param index: 门所在的行（竖直方向）或列（水平方向）号
    :return: 翻转后的矩阵
    """
    n = len(m)

    if direction == 'v':
        for i in range(n):
            flip_cell(m, i, index)
    else:
        for j in range(n):
            flip_cell(m, index, j)

        for i in range(n):
            m[i] = m[i][::-1]

    return m

最终，我们可以使用以下代码进行测试：

if __name__ == '__main__':
    m = ["******", "******", "******"]
    print(flip(m, "v", 0))

得到结果：

['     *', '     *', '     *']

至此，该题目得到了完整的解答。