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
时间- O(N)，空间- O(1)
public void rotate(int[][] matrix) {
int n = matrix.length;
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
int last = n - 1 - i;
for (int j = i; j < last; j++) {
int top = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[last - j][i];
matrix[last - j][i] = matrix[last][last - j];
matrix[last][last - j] = matrix[j][last];
matrix[j][last] = top;
}
}
}
其他回答
下面是一个c#静态泛型方法，它可以为您完成这项工作。变量的名称很好，所以您可以很容易地理解算法的思想。
private static T[,] Rotate180 <T> (T[,] matrix)
{
var height = matrix.GetLength (0);
var width = matrix.GetLength (1);
var answer = new T[height, width];
for (int y = 0; y < height / 2; y++)
{
int topY = y;
int bottomY = height - 1 - y;
for (int topX = 0; topX < width; topX++)
{
var bottomX = width - topX - 1;
answer[topY, topX] = matrix[bottomY, bottomX];
answer[bottomY, bottomX] = matrix[topY, topX];
}
}
if (height % 2 == 0)
return answer;
var centerY = height / 2;
for (int leftX = 0; leftX < Mathf.CeilToInt(width / 2f); leftX++)
{
var rightX = width - 1 - leftX;
answer[centerY, leftX] = matrix[centerY, rightX];
answer[centerY, rightX] = matrix[centerY, leftX];
}
return answer;
}
从线性的角度来看，考虑以下矩阵:
1 2 3 0 0 1
A = 4 5 6 B = 0 1 0
7 8 9 1 0 0
现在求A
1 4 7
A' = 2 5 8
3 6 9
考虑A'对B的作用，或B对A'的作用。 分别为:
7 4 1 3 6 9
A'B = 8 5 2 BA' = 2 5 8
9 6 3 1 4 7
这对任何nxn矩阵都是可展开的。 在代码中快速应用这个概念:
void swapInSpace(int** mat, int r1, int c1, int r2, int c2)
{
mat[r1][c1] ^= mat[r2][c2];
mat[r2][c2] ^= mat[r1][c1];
mat[r1][c1] ^= mat[r2][c2];
}
void transpose(int** mat, int size)
{
for (int i = 0; i < size; i++)
{
for (int j = (i + 1); j < size; j++)
{
swapInSpace(mat, i, j, j, i);
}
}
}
void rotate(int** mat, int size)
{
//Get transpose
transpose(mat, size);
//Swap columns
for (int i = 0; i < size / 2; i++)
{
for (int j = 0; j < size; j++)
{
swapInSpace(mat, i, j, size - (i + 1), j);
}
}
}
基于社区wiki算法和这个转置数组的SO答案，这里是一个Swift 4版本，可以逆时针旋转一些2D数组90度。这里假设matrix是一个2D数组:
func rotate(matrix: [[Int]]) -> [[Int]] {
let transposedPoints = transpose(input: matrix)
let rotatedPoints = transposedPoints.map{ Array($0.reversed()) }
return rotatedPoints
}
fileprivate func transpose<T>(input: [[T]]) -> [[T]] {
if input.isEmpty { return [[T]]() }
let count = input[0].count
var out = [[T]](repeating: [T](), count: count)
for outer in input {
for (index, inner) in outer.enumerated() {
out[index].append(inner)
}
}
return out
}
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
}
对于i:= 0到X 对于j:= 0到X做 [j][i]:= graphic2[X-i][j]
X是图形所在数组的大小。
