LeetCode图解 RotateImage & Array类型问题

1.问题描述

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。

2.测试用例

用例1：

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

用例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]]

用例3：

输入：matrix = [[1]]
输出：[[1]]

用例4

输入：matrix = [[1,2],[3,4]]
输出：[[3,1],[4,2]]

3.提示

matrix.length == n
matrix[i].length == n
1 <= n <= 20
-1000 <= matrix[i][j] <= 1000

4.图解-代码

1.数学方法：矩阵转置 + 反转

图解

code

public void rotate(int[][] matrix) {
        matrixPrint(matrix);
        if (matrix.length < 2) {
            matrixPrint(matrix);
            return;
        }
        for (int i = 0; i < matrix.length; i++) {
            for (int j = i; j < matrix.length; j++) {
                exchangeMatrix(matrix, i, j);
            }
            reverse(matrix[i]);
        }
        matrixPrint(matrix);
}

public void matrixPrint(int[][] matrix) {
        for (int[] ints : matrix) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
}

public void reverse(int[] nums) {
        int start = 0;
        int end = nums.length - 1;
        while (start < end) {
            exchange(nums, start, end);
            start++;
            end--;
        }
}

public void exchangeMatrix(int[][] nums, int i, int j) {
        int tmp = nums[i][j];
        nums[i][j] = nums[j][i];
        nums[j][i] = tmp;
}

分治-矩阵旋转

图解

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IDpjlwg5-1637061251345)(/Users/xq/Library/Application Support/typora-user-images/image-20211116190656615.png)]

code

public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        matrixPrint(matrix);
        if (n < 2) {
            matrixPrint(matrix);
            return;
        }
        for (int i = 0; i < (n + 1) / 2; i++) {
            for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
                int tmp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - 1 - j][i];
                matrix[n - 1 - j][i] = matrix[n - 1 - i][n - 1 - j];
                matrix[n - 1 - i][n - 1 - j] = matrix[j][n - 1 - i];
                matrix[j][n - 1 - i] = tmp;
            }
        }
        matrixPrint(matrix);
}

public void matrixPrint(int[][] matrix) {
        for (int[] ints : matrix) {
            for (int anInt : ints) {
                System.out.print(anInt + "\t");
            }
            System.out.println();
        }
}