力扣48题---旋转图像
给定一个n*n的二维矩阵matrix表示一个图像。请你将图像顺时针旋转90度。
你必须在原地旋转图像,这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要使用另一个矩阵来
旋转图像。
示例 1:
输入:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出:[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]
示例 2:
输入:matrix = [[5,1,9,11],[2,4,8,10],[13,3,6,7],[15,14,12,16]]
输出:[[15,13,2,5],[14,3,4,1],[12,6,8,9],[16,7,10,11]]
提示:
n == matrix.length == matrix[i].length
1 <= n <= 20
-1000 <= matrix[i][j] <= 1000
方法一:使用辅助数组 (不做为题解)
使用一个大小相同的辅助数组array临时存储旋转后的结果。
遍历matrix中的每一个元素,根据规则将该元素存放到array中对应的位置。
在遍历完成之后,再将array中的结果复制到原数组中即可。
//矩阵中的元素matrix[row][col],在旋转新位置为array[col][n-1-row]
//int[][] matrix = {{5, 1, 9, 11}, {2, 4, 8, 10}, {13, 3, 6, 7}, {15, 14, 12,
16}};
//matrix[0][0]值为5,旋转新位置为matrix_new[0][3]; 4-1-0=3
//matrix[0][2]值为9,旋转新位置为matrix_new[2][3]; 4-1-0=3
//matrix[2][2]值为6,旋转新位置为matrix_new[2][1]; 4-1-2=1
import java.util.Arrays;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
int[][] matrix = {{5, 1, 9, 11}, {2, 4, 8, 10}, {13, 3, 6, 7}, {15, 14,
12, 16}};
Main main = new Main();
main.rotate(matrix);
for (int[] nums : matrix) {
System.out.println(Arrays.toString(nums));
}
}
public void rotate(int[][] matrix) {
int n = matrix.length;
int[][] array = new int[n][n];
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
array[j][n - 1 - i] = matrix[i][j];
}
}
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = array[i][j];
}
}
}
}
输出:
[15, 13, 2, 5]
[14, 3, 4, 1]
[12, 6, 8, 9]
[16, 7, 10, 11]
方法二:原地旋转(依次交换,不太好懂)
每个元素要交换4次,不太好懂。
public void rotate(int[][] matrix) {
int n = matrix.length;
for (int i = 0; i < n / 2; ++i) {
for (int j = 0; j < (n + 1) / 2; ++j) {
int temp = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[n - j - 1][i];
matrix[n - j - 1][i] = matrix[n - i - 1][n - j - 1];
matrix[n - i - 1][n - j - 1] = matrix[j][n - i - 1];
matrix[j][n - i - 1] = temp;
}
}
}
方法三:用翻转代替旋转
先将其通过水平轴上下翻转全部元素,再根据主对角线翻转得到,顺序不能颠倒。
可得到:
matrix[row][col]水平轴翻转======matrix[n-1-row][col]
主对角线翻转====matrix[col][n-1-row]
public void rotate(int[][] matrix) {
int n = matrix.length;
// 水平翻转
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
int temp = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[n - 1 - i][j];
matrix[n - 1 - i][j] = temp;
}
}
// 主对角线翻转
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
int temp = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[j][i];
matrix[j][i] = temp;
}
}
}
如果先根据主对角线翻转,再沿垂直竖线左右翻转,代码稍有不同,方法代码如下:
public void rotate(int[][] matrix) {
int n = matrix.length;
//先沿斜对角线翻转
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < i; j++) {
int temp = matrix[i][j];
matrix[i][j] = matrix[j][i];
matrix[j][i] = temp;
}
}
//再沿垂直竖线翻转
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0, k = n - 1; j < k; j++, k--) {
int temp = matrix[i][k];
matrix[i][k] = matrix[i][j];
matrix[i][j] = temp;
}
}
}