算法leetcode|48. 旋转图像(rust重拳出击)

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48. 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。

样例 1:

算法leetcode|48. 旋转图像(rust重拳出击)

输入:
	matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
	
输出:
	[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]

样例 2:

算法leetcode|48. 旋转图像(rust重拳出击)

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

分析:

  • 面对这道算法题目,二当家的陷入了沉思。
  • 一般最容易想到的就是遍历矩阵的每个值,放到一个新矩阵里面。
  • 使用原矩阵最大的问题就是,我们知道一个位置的值旋转后应该放到哪里去,但是新的位置上同样有值,不能直接覆盖掉。
  • 有经验的大佬们可以想到用翻转代替旋转,把旋转分解为2步,翻转的特点是两两交换,不会覆盖丢失原值。
  • 事实上还有一个很好的办法,矩阵,一个正方形,中心对称,可以均分为4份(边长为奇数时,中心点不需要移动,可以排除,其他点仍然可以4等分),然后遍历其中一份,将4份中对应位置的值做顺序交换。
    算法leetcode|48. 旋转图像(rust重拳出击)算法leetcode|48. 旋转图像(rust重拳出击)

题解:

rust:

  • 两次翻转:
impl Solution {
    pub fn rotate(matrix: &mut Vec<Vec<i32>>) {
        let n = matrix.len();

        // 水平翻转
        (0..n / 2).for_each(|i| {
            (0..n).for_each(|j| {
                let temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - i - 1][j];
                matrix[n - i - 1][j] = temp;
            });
        });

        // 主对角线翻转
        (0..n).for_each(|i| {
            (0..i).for_each(|j| {
                let temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = temp;
            });
        });
    }
}
  • 原地旋转:
impl Solution {
    pub fn rotate(matrix: &mut Vec<Vec<i32>>) {
        let n = matrix.len();

        (0..n / 2).for_each(|i| {
            (0..(n + 1) / 2).for_each(|j| {
                let 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;
            });
        });
    }
}

go:

func rotate(matrix [][]int)  {
    n := len(matrix)

	// 水平翻转
	for i := 0; i < n/2; i++ {
		matrix[i], matrix[n-1-i] = matrix[n-1-i], matrix[i]
	}

	// 主对角线翻转
	for i := 0; i < n; i++ {
		for j := 0; j < i; j++ {
			matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]
		}
	}
}

c++:

class Solution {
public:
    void rotate(vector<vector<int>>& matrix) {
        int n = matrix.size();

        // 水平翻转
        for (int i = 0; i < n / 2; ++i) {
            for (int j = 0; j < n; ++j) {
                swap(matrix[i][j], matrix[n - i - 1][j]);
            }
        }

        // 主对角线翻转
        for (int i = 0; i < n; ++i) {
            for (int j = 0; j < i; ++j) {
                swap(matrix[i][j], matrix[j][i]);
            }
        }
    }
};

c:

void rotate(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize){
    // 水平翻转
    for (int i = 0; i < matrixSize / 2; ++i) {
        for (int j = 0; j < matrixSize; ++j) {
            int temp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[matrixSize - i - 1][j];
            matrix[matrixSize - i - 1][j] = temp;
        }
    }

    // 主对角线翻转
    for (int i = 0; i < matrixSize; ++i) {
        for (int j = 0; j < i; ++j) {
            int temp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[j][i];
            matrix[j][i] = temp;
        }
    }
}

python:

class Solution:
    def rotate(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """

        n = len(matrix)

        # 水平翻转
        for i in range(n // 2):
            for j in range(n):
                matrix[i][j], matrix[n - i - 1][j] = matrix[n - i - 1][j], matrix[i][j]

        # 主对角线翻转
        for i in range(n):
            for j in range(i):
                matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]


java:

class Solution {
    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 - i - 1][j];
                matrix[n - i - 1][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;
            }
        }
    }
}

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本文由 二当家的白帽子:https://le-yi.blog.csdn.net/ 博客原创~文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-429759.html


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