[Swift]LeetCode519. 随机翻转矩阵 | Random Flip Matrix

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You are given the number of rows n_rows and number of columns n_cols of a 2D binary matrix where all values are initially 0. Write a function flip which chooses a 0 value uniformly at random, changes it to 1, and then returns the position [row.id, col.id] of that value. Also, write a function reset which sets all values back to 0. Try to minimize the number of calls to system's Math.random() and optimize the time and space complexity.

Note:

1. 1 <= n_rows, n_cols <= 10000
2. 0 <= row.id < n_rows and 0 <= col.id < n_cols
3. flip will not be called when the matrix has no 0 values left.
4. the total number of calls to flip and reset will not exceed 1000.

Example 1:

Input: 
["Solution","flip","flip","flip","flip"]
[[2,3],[],[],[],[]]
Output: [null,[0,1],[1,2],[1,0],[1,1]]

Example 2:

Input: 
["Solution","flip","flip","reset","flip"]
[[1,2],[],[],[],[]]
Output: [null,[0,0],[0,1],null,[0,0]]

Explanation of Input Syntax:

The input is two lists: the subroutines called and their arguments. Solution's constructor has two arguments, n_rows and n_cols. flip and resethave no arguments. Arguments are always wrapped with a list, even if there aren't any.

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题中给出一个 n 行 n 列的二维矩阵(n_rows,n_cols)，且所有值被初始化为 0。要求编写一个 flip 函数，均匀随机的将矩阵中的 0 变为 1，并返回该值的位置下标 [row_id,col_id]；同样编写一个 reset 函数，将所有的值都重新置为 0。尽量最少调用随机函数 Math.random()，并且优化时间和空间复杂度。

注意:

1.1 <= n_rows, n_cols <= 10000

2. 0 <= row.id < n_rows 并且 0 <= col.id < n_cols

3.当矩阵中没有值为 0 时，不可以调用 flip 函数

4.调用 flip 和 reset 函数的次数加起来不会超过 1000 次

示例 1：

输入: 
["Solution","flip","flip","flip","flip"]
[[2,3],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,1],[1,2],[1,0],[1,1]]

示例 2：

输入: 
["Solution","flip","flip","reset","flip"]
[[1,2],[],[],[],[]]
输出: [null,[0,0],[0,1],null,[0,0]]

输入语法解释：

输入包含两个列表：被调用的子程序和他们的参数。Solution 的构造函数有两个参数，分别为 n_rows和 n_cols。flip 和 reset 没有参数，参数总会以列表形式给出，哪怕该列表为空

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Runtime: 100 ms

Memory Usage: 19.8 MB

class Solution {
    var row:Int
    var col:Int
    var size:Int    
    var m:[Int:Int]

    init(_ n_rows: Int, _ n_cols: Int) {
        row = n_rows
        col = n_cols
        size = row * col   
        m = [Int:Int]()
    }
    
    func flip() -> [Int] {
        var id:Int = Int.random(in:0..<size)
        var val:Int = id
        size -= 1
        if m[id] != nil {id = m[id]!}
        m[val] = m[size] != nil ? m[size] : size
        return [id / col, id % col]      
    }
    
    func reset() {
        m = [Int:Int]()
        size = row * col
    }
}

/**
 * Your Solution object will be instantiated and called as such:
 * let obj = Solution(n_rows, n_cols)
 * let ret_1: [Int] = obj.flip()
 * obj.reset()
 */