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法律研究在 C++ 中，不使用任何额外空间的情况下将矩阵顺时针旋转 90 度
给定一个二维数组，用于形成矩阵模式。任务是将矩阵顺时针旋转 90 度，使得最后一行变成第一列，第二行变成第二列，第一行变成第三列，并且挑战在于我们不能使用任何额外的空间。
让我们看看这个的各种输入输出场景 -
输入 -
int arr[row_col_size][row_col_size] = { { 5, 1, 4},
{ 9, 16, 12 },
{ 2, 8, 9}}输出 -
Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: 2 9 5 8 16 1 9 12 4
说明 - 我们得到一个整数类型的二维数组。现在我们将矩阵顺时针旋转 90 度。
Before rotation-:
{ { 5, 1, 4},
{ 9, 16, 12 },
{ 2, 8, 9}}
After rotation-:
2 9 5
8 16 1
9 12 4输入 -
int arr[row_col_size][row_col_size] = { { 2, 1, 9},
{ 11, 6, 32 },
{ 3, 7, 5}}输出 -
Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: 2 9 5 8 16 1 9 12 4
说明 - 我们得到一个整数类型的二维数组。现在我们将矩阵顺时针旋转 90 度。
Before rotation-:
{ { 2, 1, 9},
{ 11, 6, 32 },
{ 3, 7, 5}}
After rotation-:
3 11 2
7 6 1
5 32 9下面程序中使用的方案如下
1. 朴素方法
输入一个将被视为具有 row_col_size 行和列的矩阵的二维整数数组。
将数据传递给函数 Rotate_ClockWise(arr)。
在函数 Rotate_ClockWise(arr) 内部
从 i 为 0 开始循环，直到 i 小于 row_col_size/2。
在循环内部，从 j 为 0 开始另一个循环，直到 j 小于 row_col_size - i - 1。
在循环内部，将 ptr 设置为 arr[i][j]，arr[i][j] 设置为 arr[row_col_size - 1 - j][i]，arr[row_col_size - 1 - j][i] 设置为 arr[row_col_size - 1 - i][row_col_size - 1 - j]，arr[row_col_size - 1 - i][row_col_size - 1 - j] 设置为 arr[j][row_col_size - 1 - i]，arr[j][row_col_size - 1 - i] 设置为 ptr。
从 i 为 0 开始循环，直到 i 小于 row_col_size。在循环内部，从 j 为 0 开始另一个循环，直到 j 小于 row_col_size；j++ 并打印 arr[i][j]。
2. 高效方法
输入一个将被视为具有 row_col_size 行和列的矩阵的二维整数数组。
将数据传递给函数 Rotate_ClockWise(arr)。
在函数 Rotate_ClockWise(arr) 内部
从 i 为 0 开始循环，直到 i 小于 row_col_size。
在循环内部，从 j 为 0 开始另一个循环，直到 j 小于 row_col_size - i。
在循环内部，将 ptr 设置为 arr[i][j]，arr[i][j] 设置为 arr[row_col_size - 1 - j]arr[row_col_size - 1 - i]，[row_col_size - 1 - j] 设置为 arr[j][row_col_size - 1 - i]，arr[j][row_col_size - 1 - i] 设置为 ptr。
从 i 为 0 开始循环，直到 i 小于 row_col_size / 2。在循环内部，从 j 为 0 开始另一个循环，直到 j 小于 row_col_size。在循环内部，将 ptr 设置为 arr[i][j]，arr[i][j] 设置为 arr[row_col_size - 1 - i][j]，arr[row_col_size - 1 - i][j] 设置为 ptr
从 i 为 0 开始循环，直到 i 小于 row_col_size。在循环内部，从 j 为 0 开始另一个循环，直到 j 小于 row_col_size；j++ 并打印 arr[i][j]。
朴素方法
示例
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define row_col_size 3
void Rotate_ClockWise(int arr[row_col_size][row_col_size]){
for(int i = 0; i < row_col_size / 2; i++){
for(int j = i; j < row_col_size - i - 1; j++){
int ptr = arr[i][j];
arr[i][j] = arr[row_col_size - 1 - j][i];
arr[row_col_size - 1 - j][i] = arr[row_col_size - 1 - i][row_col_size - 1 - j];
arr[row_col_size - 1 - i][row_col_size - 1 - j] = arr[j][row_col_size - 1 - i];
arr[j][row_col_size - 1 - i] = ptr;
}
}
}
int main(){
int arr[row_col_size][row_col_size] = { { 5, 1, 4},{ 9, 16, 12 },{ 2, 8, 9}};
Rotate_ClockWise(arr);
cout<<"Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: \n";
for(int i = 0; i < row_col_size; i++){
for(int j = 0; j < row_col_size; j++){
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << '\n';
}
return 0;
}输出
如果我们运行以上代码，它将生成以下输出
Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: 2 9 5 8 16 1 9 12 4
高效方法
示例
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define row_col_size 3
void Rotate_ClockWise(int arr[row_col_size][row_col_size]){
for(int i = 0; i < row_col_size; i++){
for(int j = 0; j < row_col_size - i; j++){
int ptr = arr[i][j];
arr[i][j] = arr[row_col_size - 1 - j][row_col_size - 1 - i];
arr[row_col_size - 1 - j][row_col_size - 1 - i] = ptr;
}
}
for(int i = 0; i < row_col_size / 2; i++){
for(int j = 0; j < row_col_size; j++){
int ptr = arr[i][j];
arr[i][j] = arr[row_col_size - 1 - i][j];
arr[row_col_size - 1 - i][j] = ptr;
}
}
}
int main(){
int arr[row_col_size][row_col_size] = { { 5, 1, 4},{ 9, 16, 12 },{ 2, 8, 9}};
Rotate_ClockWise(arr);
cout<<"Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: \n";
for(int i = 0; i < row_col_size; i++){
for(int j = 0; j < row_col_size; j++){
cout << arr[i][j] << " ";
}
cout << '\n';
}
return 0;
}输出
如果我们运行以上代码，它将生成以下输出
Rotation of a matrix by 90 degree in clockwise direction without using any extra space is: 2 9 5 8 16 1 9 12 4
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