记一道有意思的算法题Rotate Image(旋转图像)

简介:

题出自https://leetcode.com/problems/rotate-image/ 内容为:

You are given an n x n 2D matrix representing an image.

Rotate the image by 90 degrees (clockwise).

Follow up: 
Could you do this in-place?

简单的说就是给出一个n*n的二维数组,然后把这个数组进行90度顺时针旋转,而且不能使用额外的存储空间。

最初拿到这道题想到的就是找出每个坐标的旋转规律。假设我们是2*2的矩阵:

 
 
a b c d

进行旋转后,那么就变成了:

 
 
c a d b

所以就转换成对4个数字进行轮换,而不使用额外空间的问题。最常用的交换数值而不使用额外空间的算法就是异或,比如要交换a,b的值,那么可以写为:

 
 
a = a^b ; b = a^b ; a = a^b ;

现在是对4个数字进行轮换,轮换后的结果为a=c,b=a,c=d,d=b;

所以改写成异或的算法,那么就是:

 
 
a = a ^ b ^ c ^ d ; b = a ^ b ^ c ^ d ; d = a ^ b ^ c ^ d ; c = a ^ b ^ c ^ d ; a = a ^ b ^ c ^ d ;

接下来就是找出二维数组中角标与a,b,c,d的关系,这个其实不难。另外,我们在进行旋转处理时,我们只需要处理1/4的区域即可,因为处理一次就是调整了4个数,所以我们只处理二维数组中左上角的数值。

下面就是具体的代码:

 
 
public void Rotate( int [,] matrix) { int n = matrix.GetLength ( 0 ); for (var i = 0 ; i < (n + 1 ) / 2 ; i ++ ) { for (var j = 0 ; j < n / 2 ; j ++ ) { // var a = matrix[i, j]; // var b = matrix[j, n - i - 1]; // var d = matrix[n - i - 1, n - j - 1]; // var c = matrix[n - j - 1, i]; matrix[i, j] = matrix[i, j] ^ matrix[j, n - i - 1 ] ^ matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] ^ matrix[n - j - 1 , i]; matrix[j, n - i - 1 ] = matrix[i, j] ^ matrix[j, n - i - 1 ] ^ matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] ^ matrix[n - j - 1 , i]; matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] = matrix[i, j] ^ matrix[j, n - i - 1 ] ^ matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] ^ matrix[n - j - 1 , i]; matrix[n - j - 1 , i] = matrix[i, j] ^ matrix[j, n - i - 1 ] ^ matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] ^ matrix[n - j - 1 , i]; matrix[i, j] = matrix[i, j] ^ matrix[j, n - i - 1 ] ^ matrix[n - i - 1 , n - j - 1 ] ^ matrix[n - j - 1 , i]; } } }

使用异或并不是很直观,另外一个比较直观的交换两个数据的方法是加减法:

 
 
a = a + b; b = a - b; a = a - b;

我们使用异或而不使用更直观的加减法是因为a+b的时候可能溢出,那么接下来的结果就不对了,所以不能用加减法而应该用异或。

本文转自深蓝居博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/studyzy/p/4406436.html,如需转载请自行联系原作者

相关文章
|
2月前
|
机器学习/深度学习 监控 算法
基于单尺度Retinex和多尺度Retinex的图像增强算法实现
基于单尺度Retinex(SSR)和多尺度Retinex(MSR)的图像增强算法实现
156 1
|
2月前
|
存储 算法 数据安全/隐私保护
基于FPGA的图像退化算法verilog实现,分别实现横向和纵向运动模糊,包括tb和MATLAB辅助验证
本项目基于FPGA实现图像运动模糊算法,包含横向与纵向模糊处理流程。使用Vivado 2019.2与MATLAB 2022A,通过一维卷积模拟点扩散函数,完成图像退化处理,并可在MATLAB中预览效果。
|
2月前
|
监控 算法 决策智能
基于盲源分离与贝叶斯非局部均值的图像降噪算法
基于盲源分离与贝叶斯非局部均值的图像降噪算法
75 0
|
3月前
|
算法 数据安全/隐私保护
基于混沌加密的遥感图像加密算法matlab仿真
本项目实现了一种基于混沌加密的遥感图像加密算法MATLAB仿真(测试版本:MATLAB2022A)。通过Logistic映射与Baker映射生成混沌序列,对遥感图像进行加密和解密处理。程序分析了加解密后图像的直方图、像素相关性、信息熵及解密图像质量等指标。结果显示,加密图像具有良好的随机性和安全性,能有效保护遥感图像中的敏感信息。该算法适用于军事、环境监测等领域,具备加密速度快、密钥空间大、安全性高的特点。
|
5月前
|
算法 安全 数据安全/隐私保护
基于AES的遥感图像加密算法matlab仿真
本程序基于MATLAB 2022a实现,采用AES算法对遥感图像进行加密与解密。主要步骤包括:将彩色图像灰度化并重置大小为256×256像素,通过AES的字节替换、行移位、列混合及轮密钥加等操作完成加密,随后进行解密并验证图像质量(如PSNR值)。实验结果展示了原图、加密图和解密图,分析了图像直方图、相关性及熵的变化,确保加密安全性与解密后图像质量。该方法适用于保护遥感图像中的敏感信息,在军事、环境监测等领域具有重要应用价值。
193 35
|
3月前
|
算法 安全 数据安全/隐私保护
基于AES的图像加解密算法matlab仿真,带GUI界面
本程序基于AES算法实现图像的加解密功能,并提供MATLAB GUI界面操作,支持加密与解密。运行环境为MATLAB 2022A,测试结果无水印。核心代码通过按钮回调函数完成AES加密与解密流程,包括字节替换、行移位、列混淆及密钥加等步骤。解密过程为加密逆向操作,确保数据安全性与完整性。完整程序结合128位块加密与可选密钥长度,适用于图像信息安全场景。
|
7月前
|
人工智能 编解码 算法
使用 PAI-DSW x Free Prompt Editing图像编辑算法,开发个人AIGC绘图小助理
使用 PAI-DSW x Free Prompt Editing图像编辑算法,开发个人AIGC绘图小助理
123 0
|
25天前
|
机器学习/深度学习 算法 新能源
【优化调度】基于matlab粒子群算法求解水火电经济调度优化问题研究(Matlab代码实现)
【优化调度】基于matlab粒子群算法求解水火电经济调度优化问题研究(Matlab代码实现)
|
27天前
|
算法 机器人 定位技术
基于机器视觉和Dijkstra算法的平面建筑群地图路线规划matlab仿真
本程序基于机器视觉与Dijkstra算法,实现平面建筑群地图的路径规划。通过MATLAB 2022A读取地图图像,识别障碍物并进行路径搜索,支持鼠标选择起点与终点,最终显示最优路径及长度,适用于智能导航与机器人路径规划场景。
|
28天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的XGBoost时间序列预测算法matlab仿真
本程序基于Matlab 2024b实现,结合粒子群优化(PSO)与XGBoost算法,用于时间序列预测。通过PSO优化XGBoost超参数,提升预测精度。程序包含完整注释与操作视频,运行后生成预测效果图及性能评估指标RMSE。

热门文章

最新文章