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LeetCode――Rotate Image(二维数组顺时针旋转90度)
2015-07-20 17:32:04 来源: 作者: 【 】 浏览:2
Tags:LeetCode Rotate Image 二维数 时针 旋转
问题:
You are given an n x n 2D matrix representing an image.
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Rotate the image by 90 degrees (clockwise).
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Follow up:?
Could you do this in-place?
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分析:
二维数组a[n][n]顺时针旋转90度,要解决这个问题,无疑,第一件事儿就是找规律。
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当n=1时,不用动了。
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当n=2时,
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image旋转之后变为image
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有:
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a[0][0] = a[1][0]
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a[1][0] = a[1][1]
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a[1][1] = a[0][1]
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a[0][1] = a[0][0]
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在这里我们初步总结规律为:a[i][j] = a[n-1-j][i]
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当n=3时,
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image旋转后变为image
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显然是满足上面的规律的
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当n=4,5,……时也是满足的。
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到这里,如果不考虑空间复杂的度的话,我们已经可以解决这个问题了,只需要再构建一个二维数组b[n][n],利用公式b[i][j] = a[n-1-j][i],就ok了,代码如下:
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复制代码
public void rotate(int[][] matrix) {
? ? ? ? int n = matrix.length;
? ? ? ? int[][] m = new int[n][n];
? ? ? ? for(int row=0;row
? ? ? ? ? ? for(int col=0;col
? ? ? ? ? ? ? ? m[row][col] = matrix[n-1-col][row];
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? ? ? //再赋值回matrix,注意java是形参是引用传递
? ? ? ? for(int row=0;row
? ? ? ? ? ? for(int col=0;col
? ? ? ? ? ? ? ? matrix[row][col] = m[row][col];
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
复制代码
?
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但是在这里,题目中也要求了,就在原数组中,应该怎么旋转?
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接着上面的分析,以n=3为例:
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image旋转后变为image
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我们把焦点放在一个元素的旋转上,可以看出要在员数组中旋转,在不丢失数据的情况下,每个值的要旋转会“波及”4个数,以1为例波及到了1,3,7,9,每个数旋转要不丢失数据就要考虑如何让这个4个数都得以保留
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image
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前边总结了规律a[i][j] = a[n-1-j][i],分析每组被波及的数,我们可以得出这里波及的4了数其实就是
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a[i][j]
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a[n-1-j][i]
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a[n-1-i][n-1-j]
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a[n-1-(n-1-j)][n-1-i]=a[j][n-1-i]
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所以这里需要引入一个临时变量temp就可以解决这4个数的顺时针交换,如:
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int temp = 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] = temp;
把焦点放在一个元素上,数交换的问题解决了,
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那么现在我们把焦点回到整个二维数组上来,每个数的旋转会波及4个数,相当于用上面的方法,每旋转一个数,就把一组的4个数都旋转了,
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所以现在的问题就是如何才能完整的把所有的数都旋转90度且不会多旋转,继续分析吧,
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n=1时,不需旋转。
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n=2时,
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image
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只需要完成1(a[0][0])的旋转,就完成了整个数组的旋转。
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n=3时,
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image
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需要完成1,2(a[0][0],a[0][1])的旋转,就完成了整个数组的旋转
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n=4时,
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image
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需要完成1,2,3,6(a[0][0至3],a[1][1])的旋转
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n=5时,
?
image
?
需要完成(a[0][0至4],a[1][1至2])
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大致可以总结出这么一个规律:
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对于要旋转的数a[i][j]满足,
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i
?
?
i<=j
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至此问题终于完美解决了。。
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代码如下:
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复制代码
public class Solution {
? ? public void rotate(int[][] matrix) {
? ? ? ? int n = matrix.length;
? ? ? ? int limit = (n-1)/2;
? ? ? ? for(int i=0;i<= limit; i++){
? ? ? ? ? ? for(int j=i;j
? ? ? ? ? ? ? ? int temp = 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] = temp;
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
}
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