受Raymond Chen帖子的启发,假设你有一个4x4二维数组,写一个函数使它旋转90度。Raymond链接到伪代码中的解决方案,但我想看到一些真实的东西。

[1][2][3][4]
[5][6][7][8]
[9][0][1][2]
[3][4][5][6]

就变成:

[3][9][5][1]
[4][0][6][2]
[5][1][7][3]
[6][2][8][4]

更新:Nick的答案是最直接的,但是有没有比n²更好的方法呢?如果矩阵是10000x10000呢?


当前回答

在Java中

public class Matrix {
/* Author Shrikant Dande */
private static void showMatrix(int[][] arr,int rows,int col){

    for(int i =0 ;i<rows;i++){
        for(int j =0 ;j<col;j++){
            System.out.print(arr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

}

private static void rotateMatrix(int[][] arr,int rows,int col){

    int[][] tempArr = new int[4][4];
    for(int i =0 ;i<rows;i++){
        for(int j =0 ;j<col;j++){
            tempArr[i][j] = arr[rows-1-j][i];
            System.out.print(tempArr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

}
public static void main(String[] args) {
    int[][] arr = { {1,  2,  3,  4},
             {5,  6,  7,  8},
             {9,  1, 2, 5},
             {7, 4, 8, 9}};
    int rows = 4,col = 4;

    showMatrix(arr, rows, col);
    System.out.println("------------------------------------------------");
    rotateMatrix(arr, rows, col);

}

}

其他回答

#!/usr/bin/env python

original = [ [1,2,3],
             [4,5,6],
             [7,8,9] ]

# Rotate matrix 90 degrees...
for i in map(None,*original[::-1]):
    print str(i) + '\n'

这导致双方旋转90度(即。123(上面)现在是741(左边)。

这个Python解决方案是可行的,因为它使用了带负步的切片来反转行顺序(将7移到最上面)

original = [ [7,8,9],
             [4,5,6],
             [1,2,3] ]

然后,它使用map(以及隐含的标识函数,这是map以None作为第一个参数的结果)和*按顺序解包所有元素,重新组合列(即。第一个元素一起放在一个元组中,第二个元素一起放在一个元组中,以此类推)。你有效地得到得到返回如下重组:

original = [[7,8,9],
             [4,5,6],
             [1,2,3]]

O(1)内存算法:

旋转最外层的数据,然后你可以得到以下结果: [3] [9] [5] [1] [4] [6] [7] [2] [5] [0] [1] [3] [6] [2] [8] [4]

做这个旋转,我们知道

    dest[j][n-1-i] = src[i][j]

观察下图: A (0,0) -> A (0,3) A (0,3) -> A (3,3) A (3,3) -> A (3,0) A (3,0) -> A (0,0)

因此它是一个圆,你可以在一个循环中旋转N个元素。做这个N-1循环,然后你可以旋转最外层的元素。

对于2X2,内部也是一样的问题。

因此,我们可以得出如下结论:

function rotate(array, N)
{
    Rotate outer-most data
    rotate a new array with N-2 or you can do the similar action following step1
}

在Java中

public class Matrix {
/* Author Shrikant Dande */
private static void showMatrix(int[][] arr,int rows,int col){

    for(int i =0 ;i<rows;i++){
        for(int j =0 ;j<col;j++){
            System.out.print(arr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

}

private static void rotateMatrix(int[][] arr,int rows,int col){

    int[][] tempArr = new int[4][4];
    for(int i =0 ;i<rows;i++){
        for(int j =0 ;j<col;j++){
            tempArr[i][j] = arr[rows-1-j][i];
            System.out.print(tempArr[i][j]+" ");
        }
        System.out.println();
    }

}
public static void main(String[] args) {
    int[][] arr = { {1,  2,  3,  4},
             {5,  6,  7,  8},
             {9,  1, 2, 5},
             {7, 4, 8, 9}};
    int rows = 4,col = 4;

    showMatrix(arr, rows, col);
    System.out.println("------------------------------------------------");
    rotateMatrix(arr, rows, col);

}

}

这是c#的

int[,] array = new int[4,4] {
    { 1,2,3,4 },
    { 5,6,7,8 },
    { 9,0,1,2 },
    { 3,4,5,6 }
};

int[,] rotated = RotateMatrix(array, 4);

static int[,] RotateMatrix(int[,] matrix, int n) {
    int[,] ret = new int[n, n];

    for (int i = 0; i < n; ++i) {
        for (int j = 0; j < n; ++j) {
            ret[i, j] = matrix[n - j - 1, i];
        }
    }

    return ret;
}

这是Java中的一个更好的版本:我已经为一个具有不同宽度和高度的矩阵制作了它

H是旋转后矩阵的高度 W是旋转后矩阵的宽度

 

public int[][] rotateMatrixRight(int[][] matrix)
{
    /* W and H are already swapped */
    int w = matrix.length;
    int h = matrix[0].length;
    int[][] ret = new int[h][w];
    for (int i = 0; i < h; ++i) {
        for (int j = 0; j < w; ++j) {
            ret[i][j] = matrix[w - j - 1][i];
        }
    }
    return ret;
}


public int[][] rotateMatrixLeft(int[][] matrix)
{
    /* W and H are already swapped */
    int w = matrix.length;
    int h = matrix[0].length;   
    int[][] ret = new int[h][w];
    for (int i = 0; i < h; ++i) {
        for (int j = 0; j < w; ++j) {
            ret[i][j] = matrix[j][h - i - 1];
        }
    }
    return ret;
}

此代码基于Nick Berardi的帖子。