12:变幻的矩阵

本文探讨了如何使用C++编程语言实现矩阵的各种变换操作,包括但不限于旋转、平移、缩放等。适合于信奥选手提升算法能力。

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描述

有一个N x N(N为奇数,且1 <= N <= 10)的矩阵,矩阵中的元素都是字符。这个矩阵可能会按照如下的几种变幻法则之一进行变幻(只会变幻一次)。 

现在给出一个原始的矩阵,和一个变幻后的矩阵,请编写一个程序,来判定原始矩阵是按照哪一种法则变幻

### C++ 实现检测两个 N×N 矩阵间的变换规则 以下是基于问题需求设计的一个完整的解决方案,该方案能够判断两个矩阵之间的关系是否满足以下四种情况之一: 1. **无变化**:目标矩阵与原矩阵完全相同。 2. **顺时针旋转 90°**:通过一次顺时针旋转得到目标矩阵。 3. **逆时针旋转 90°**:通过一次逆时针旋转得到目标矩阵。 4. **中心对称交换**:通过水平翻转再垂直翻转(或等效操作)得到目标矩阵。 #### 解决思路 为了验证上述四种可能的关系,可以通过模拟这些变换并逐一比较结果。具体方法如下: - 验证“无变化”直接对比两矩阵是否相等[^1]。 - 对于“顺时针旋转”,按照给定逻辑实现矩阵的顺时针旋转,并检查其结果是否匹配目标矩阵[^4]。 - “逆时针旋转”可通过两次顺时针旋转加额外的一次反转实现。 - 中心对称交换则涉及行列互换后再整体翻转的操作。 下面是具体的 C++ 实现代码: ```cpp #include <iostream> #include <vector> using namespace std; // 判断两个矩阵是否相等 bool areEqual(const vector<vector<int>>& A, const vector<vector<int>>& B) { if (A.size() != B.size()) return false; int n = A.size(); for (int i = 0; i < n; ++i) { for (int j = 0; j < n; ++j) { if (A[i][j] != B[i][j]) return false; } } return true; } // 执行顺时针旋转 90 度 void rotateClockwise(vector<vector<int>>& mat) { int n = mat.size(); for (int i = 0; i < n / 2; ++i) { for (int j = i; j < n - i - 1; ++j) { int temp = mat[i][j]; mat[i][j] = mat[n - 1 - j][i]; mat[n - 1 - j][i] = mat[n - 1 -
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