leetcode-48.旋转图像

1. 题目

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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. 编程

1. 矩阵转置：

• 遍历矩阵，将矩阵的行和列进行交换。这将实现矩阵的转置操作。

2. 矩阵反转：

• 遍历每一行，将行内元素从左到右进行反转。可以使用两个指针，一个从左边向右移动，一个从右边向左移动，同时交换元素，直到它们相遇。

这两个操作的组合将矩阵顺时针旋转90度。以下是具体的步骤：

• 从左上角开始，交换 (i, j) 和 (j, i) 处的元素，其中 i 和 j 分别是行和列的索引。
• 然后，对于每一行，使用两个指针 left 和 right，分别指向行的开头和结尾。反转该行上的元素，直到两个指针相遇。
• 最终，矩阵就完成了顺时针旋转90度。

#include <stdio.h>

void rotate(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize) {
    // Step 1: Transpose the matrix
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        for (int j = i; j < matrixSize; j++) {
            int temp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[j][i];
            matrix[j][i] = temp;
        }
    }
    
    // Step 2: Reverse each row
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        int left = 0;
        int right = matrixSize - 1;
        while (left < right) {
            int temp = matrix[i][left];
            matrix[i][left] = matrix[i][right];
            matrix[i][right] = temp;
            left++;
            right--;
        }
    }
}

int main() {
    int matrixSize = 3;
    int matrixColSize[] = {3, 3};
    int** matrix = (int**)malloc(matrixSize * sizeof(int*));
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        matrix[i] = (int*)malloc(matrixColSize[i] * sizeof(int));
    }

    // Fill the matrix with values
    int value = 1;
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        for (int j = 0; j < matrixColSize[i]; j++) {
            matrix[i][j] = value++;
        }
    }

    // Rotate the matrix
    rotate(matrix, matrixSize, matrixColSize);

    // Print the rotated matrix
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        for (int j = 0; j < matrixColSize[i]; j++) {
            printf("%d ", matrix[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    // Clean up memory
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        free(matrix[i]);
    }
    free(matrix);

    return 0;
}