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
可以做递归相当干净，这里是我的实现在golang!
在没有额外内存的情况下递归地旋转go golang中的NXN矩阵
func rot90(a [][]int) {
n := len(a)
if n == 1 {
return
}
for i := 0; i < n; i++ {
a[0][i], a[n-1-i][n-1] = a[n-1-i][n-1], a[0][i]
}
rot90(a[1:])
}
其他回答
虽然旋转数据可能是必要的(也许是为了更新物理存储的表示)，但在数组访问上添加一层间接层(也许是一个接口)会变得更简单，可能更性能:
interface IReadableMatrix
{
int GetValue(int x, int y);
}
如果你的矩阵已经实现了这个接口，那么它可以通过这样一个装饰器类来旋转:
class RotatedMatrix : IReadableMatrix
{
private readonly IReadableMatrix _baseMatrix;
public RotatedMatrix(IReadableMatrix baseMatrix)
{
_baseMatrix = baseMatrix;
}
int GetValue(int x, int y)
{
// transpose x and y dimensions
return _baseMatrix(y, x);
}
}
旋转+90/-90/180度，水平/垂直翻转和缩放都可以以这种方式实现。
Performance would need to be measured in your specific scenario. However the O(n^2) operation has now been replaced with an O(1) call. It's a virtual method call which is slower than direct array access, so it depends upon how frequently the rotated array is used after rotation. If it's used once, then this approach would definitely win. If it's rotated then used in a long-running system for days, then in-place rotation might perform better. It also depends whether you can accept the up-front cost.
与所有性能问题一样，测量，测量，测量!
在python中:
import numpy as np
a = np.array(
[
[1, 2, 3, 4],
[5, 6, 7, 8],
[9, 0, 1, 2],
[3, 4, 5, 6]
]
)
print(a)
print(b[::-1, :].T)
下面是我的Ruby版本(注意，值显示的不一样，但它仍然按照描述旋转)。
def rotate(matrix)
result = []
4.times { |x|
result[x] = []
4.times { |y|
result[x][y] = matrix[y][3 - x]
}
}
result
end
matrix = []
matrix[0] = [1,2,3,4]
matrix[1] = [5,6,7,8]
matrix[2] = [9,0,1,2]
matrix[3] = [3,4,5,6]
def print_matrix(matrix)
4.times { |y|
4.times { |x|
print "#{matrix[x][y]} "
}
puts ""
}
end
print_matrix(matrix)
puts ""
print_matrix(rotate(matrix))
输出:
1 5 9 3
2 6 0 4
3 7 1 5
4 8 2 6
4 3 2 1
8 7 6 5
2 1 0 9
6 5 4 3
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
}
一些人已经举了一些例子，其中涉及到创建一个新数组。
还有一些需要考虑的事情:
(a)不实际移动数据，只需以不同的方式遍历“旋转”的数组。
(b)就地轮换可能有点棘手。您需要一点空白的地方(大概相当于一行或一列的大小)。有一篇古老的ACM论文是关于进行原地转置的(http://doi.acm.org/10.1145/355719.355729)，但是他们的示例代码是令人讨厌的充满goto的FORTRAN。
附录:
http://doi.acm.org/10.1145/355611.355612是另一种更优越的就地转置算法。
