leetcode每日一题.面试题01.07:旋转矩阵

简介: leetcode每日一题.面试题01.07:旋转矩阵

题目描述:


给你一幅由 N × N 矩阵表示的图像,其中每个像素的大小为 4 字节。请你设计一种算法,将图像旋转 90 度。
不占用额外内存空间能否做到?
来源:力扣(LeetCode)
链接:https://leetcode-cn.com/problems/rotate-matrix-lcci
著作权归领扣网络所有。商业转载请联系官方授权,非商业转载请注明出处。


示例1:


给定 matrix = 
[
  [1,2,3],
  [4,5,6],
  [7,8,9]
],
原地旋转输入矩阵,使其变为:
[
  [7,4,1],
  [8,5,2],
  [9,6,3]
]


示例2:


给定 matrix =
[
  [ 5, 1, 9,11],
  [ 2, 4, 8,10],
  [13, 3, 6, 7],
  [15,14,12,16]
], 
原地旋转输入矩阵,使其变为:
[
  [15,13, 2, 5],
  [14, 3, 4, 1],
  [12, 6, 8, 9],
  [16, 7,10,11]
]


题目难度:中等


分析:


最简单的办法就是新创建一个同样大小的数组,然后一行一行的旋转90度到新数组即可。此步骤用笔画一下应该就可以理解:对于矩阵中第i行的第j个元素,在旋转后,它出现在倒数第i列的第j个位置。(官方题解中的原话和图,代码省略)


 5  1  9 11              x  x  x  5
 x  x  x  x   =旋转后=>   x  x  x  1
 x  x  x  x              x  x  x  9
 x  x  x  x              x  x  x 11
 x  x  x  x              x  x  2  x
 2  4  8 10   =旋转后=>   x  x  4  x
 x  x  x  x              x  x  8  x
 x  x  x  x              x  x 10  x


此题还可以用翻转来代替旋转,先水平翻转,再根据对角线(左上 --> 右下)翻转。代码如下:


java:


class Solution {
    public void rotate(int[][] matrix) {
      // 获取到N的长度
        int n = matrix.length;
        // 上下翻转
        for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[n - i - 1][j];
                matrix[n - i - 1][j] = temp;
            }
        }
        // 沿着对角线翻转(左上 --> 右下)
        for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = temp;
            }
        }
    }
}


python:


class Solution:
    def rotate(self, matrix: List[List[int]]) -> None:
        """
        Do not return anything, modify matrix in-place instead.
        """
        n = len(matrix)
        for i in range(n // 2):
            for j in range(n):
                matrix[i][j], matrix[n - i - 1][j] = matrix[n - i - 1][j], matrix[i][j]
        for i in range(n - 1):
            for j in range(i + 1, n):
                matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]


总结:


时间复杂度为O ( N 2 ) 。此题我没有写过多的分析,因为第一种方法都可以想的到,第二种方法则不容易想的到,但是知道了此方法也很容易理解。记住方法吧,也许会遇到原题呢。

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