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法律研究Java 矩阵元素旋转程序
在本文中，我们将了解如何使用Java旋转矩阵元素。矩阵是元素在行和列中表示的一种方式。矩阵旋转是指将矩阵的每个元素的位置向右或向左移动 1 个位置。我们将使用两种方法：一种是根据用户输入旋转矩阵，另一种是在代码中定义矩阵。
问题陈述
编写一个 Java 程序来旋转矩阵元素。下面是演示：
输入
The matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
输出
The matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
不同的方法
以下是旋转矩阵元素的不同方法：
使用用户输入
以下是使用基于用户的输入旋转矩阵元素的步骤：
- 首先，我们将从java.util 包中导入Scanner 类。
- 从用户那里获取矩阵维数（行和列）的输入。
- 要求用户逐行输入矩阵元素，并使用 m 和 n 表示行和列，以及 row 和 column 来跟踪当前位置。
- 旋转过程
- 从左到右沿第一行。
- 从上到下沿最后一列。
- 从右到左穿过最后一行。
- 从下到上沿第一列。
- 显示旋转后的矩阵并打印旋转一次后的矩阵。
示例
在给定的示例中，用户根据提示输入输入：
import java.util.Scanner;
public class RotateMatrix {
static int Rows, Columns;
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter the number of rows: ");
Rows = sc.nextInt();
System.out.print("Enter the number of columns: ");
Columns = sc.nextInt();
int input_matrix[][] = new int[Rows][Columns];
System.out.println("Enter the elements of the matrix:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
input_matrix[i][j] = sc.nextInt();
}
}
System.out.println("The input matrix is defined as:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
System.out.print(input_matrix[i][j] + " ");
}
System.out.print("\n");
}
int m = Rows, n = Columns;
int row = 0, column = 0;
int previous, current;
while (row < m && column < n) {
if (row + 1 == m || column + 1 == n)
break;
previous = input_matrix[row + 1][column];
for (int i = column; i < n; i++) {
current = input_matrix[row][i];
input_matrix[row][i] = previous;
previous = current;
}
row++;
for (int i = row; i < m; i++) {
current = input_matrix[i][n-1];
input_matrix[i][n-1] = previous;
previous = current;
}
n--;
if (row < m) {
for (int i = n-1; i >= column; i--) {
current = input_matrix[m-1][i];
input_matrix[m-1][i] = previous;
previous = current;
}
}
m--;
if (column < n) {
for (int i = m-1; i >= row; i--) {
current = input_matrix[i][column];
input_matrix[i][column] = previous;
previous = current;
}
}
column++;
}
System.out.println("\nThe matrix after one rotation:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
System.out.print(input_matrix[i][j] + " ");
}
System.out.print("\n");
}
sc.close();
}
}
输出
The input_matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 The input_matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
使用预定义输入
以下是使用预定义输入旋转矩阵元素的步骤：
- 首先，我们将定义矩阵维数（行 = 4，列 = 4）。
- 定义一个具有预定义值的矩阵并打印输入矩阵。
- 调用Rotate_matrix() 方法，并传递矩阵及其维数。
- 在Rotate_matrix() 方法内部：为 row、column 和 previous/current 变量设置初始值。
- 使用while 循环旋转矩阵，只要矩阵没有缩减到单行或单列。
- 按与第一个程序相同的顺序旋转元素。
- 就地更新矩阵。
- 循环结束后，打印旋转后的矩阵。
示例
这里，整数已预先定义，并在控制台上访问并显示其值：
public class RotateMatrix {
static int Rows = 4;
static int Columns = 4;
static void Rotate_matrix(int m,
int n, int matrix[][]) {
int row = 0, column = 0;
int previous, current;
while (row < m && column < n) {
if (row + 1 == m || column + 1 == n)
break;
previous = matrix[row + 1][column];
for (int i = column; i < n; i++) {
current = matrix[row][i];
matrix[row][i] = previous;
previous = current;
}
row++;
for (int i = row; i < m; i++) {
current = matrix[i][n-1];
matrix[i][n-1] = previous;
previous = current;
}
n--;
if (row < m) {
for (int i = n-1; i >= column; i--) {
current = matrix[m-1][i];
matrix[m-1][i] = previous;
previous = current;
}
}
m--;
if (column < n) {
for (int i = m-1; i >= row; i--) {
current = matrix[i][column];
matrix[i][column] = previous;
previous = current;
}
}
column++;
}
System.out.println("\nThe matrix after one rotation: ");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++)
System.out.print( matrix[i][j] + " ");
System.out.print("\n");
}
}
public static void main(String[] args) {
int input_matrix[][] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12},
{13, 14, 15, 16}
};
System.out.println("The matrix is defined as ");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++)
System.out.print( input_matrix[i][j] + " ");
System.out.print("\n");
}
Rotate_matrix(Rows, Columns, input_matrix);
}
}
输出
The matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 The matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
更新时间： 2024-10-16
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