Solution 1 - Flatten and Rebuild

Given an m x n matrix mat and two integers r and c, reshape the matrix into an r x c matrix. If the reshape is not possible (total elements differ), return the original matrix. Flatten all elements in row-traversing order, then fill the new matrix row by row.

TimeComplexity: O(m \times n)

SpaceComplexity: O(m \times n)

""" 0566.1 - Solution 1 - Flatten and Rebuild """

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# Imports
#####################################################################################
from typing import List

#####################################################################################
# Classes
#####################################################################################
class Solution:
    """Solution Class"""

    def matrixReshape(self, mat: List[List[int]], r: int, c: int) -> List[List[int]]:
        """Reshape the Matrix Function"""
        m, n = len(mat), len(mat[0])

        if m * n != r * c:
            return mat

        flat = [mat[i][j] for i in range(m) for j in range(n)]

        result = []
        for i in range(r):
            result.append(flat[i * c : (i + 1) * c])

        return result


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# Functions
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def testcase():
    """Test Function"""
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 1, 4))   # [[1, 2, 3, 4]]
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 2, 4))   # [[1, 2], [3, 4]]
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 4, 1))   # [[1], [2], [3], [4]]


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# Main
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if __name__ == "__main__":
    testcase()

Solution 2 - Index Mapping (No Flatten)

Instead of creating a flat list, map each position in the new matrix directly to a position in the original matrix using integer division and modulo on a running index.

TimeComplexity: O(m \times n)

SpaceComplexity: O(m \times n)

""" 0566.2 - Solution 2 - Index Mapping """

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# Imports
#####################################################################################
from typing import List

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# Classes
#####################################################################################
class Solution:
    """Solution Class"""

    def matrixReshape(self, mat: List[List[int]], r: int, c: int) -> List[List[int]]:
        """Reshape the Matrix Function"""
        m, n = len(mat), len(mat[0])

        if m * n != r * c:
            return mat

        result = [[0] * c for _ in range(r)]

        for i in range(m * n):
            result[i // c][i % c] = mat[i // n][i % n]

        return result


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# Functions
#####################################################################################
def testcase():
    """Test Function"""
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 1, 4))   # [[1, 2, 3, 4]]
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 2, 4))   # [[1, 2], [3, 4]]
    print(Solution().matrixReshape([[1, 2], [3, 4]], 4, 1))   # [[1], [2], [3], [4]]


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# Main
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if __name__ == "__main__":
    testcase()

0566 - Reshape the Matrix

Solution 1 - Flatten and Rebuild

Solution 2 - Index Mapping (No Flatten)