☆打卡算法☆LeetCode 48、旋转图像 算法解析

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简介: “给定一个二维矩阵表示一个图像,将图像顺时针旋转90°,返回旋转后的图像矩阵。”

一、题目


1、算法题目

“给定一个二维矩阵表示一个图像,将图像顺时针旋转90°,返回旋转后的图像矩阵。”

题目链接:

来源:力扣(LeetCode)

链接:48. 旋转图像 - 力扣(LeetCode) (leetcode-cn.com)


2、题目描述

给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。

你必须在 原地 旋转图像,这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。

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示例 1:
输入: matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出: [[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]
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示例 2:
输入:matrix = [[5,1,9,11],[2,4,8,10],[13,3,6,7],[15,14,12,16]]
输出:[[15,13,2,5],[14,3,4,1],[12,6,8,9],[16,7,10,11]]
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二、解题


1、思路分析

这道题,首先分析题目,将二维矩阵图像进行旋转:

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可以看到,第一行旋转后恰好是倒数第一列的位置。

第二行旋转后,它出现在倒数第二列的位置。

对于矩阵中到的第三行和第四行同理,可以得到规律:

对于矩阵中第i行的第j个元素,在旋转后,出现在倒数第i行第j个位置。

将规律用代码演示就是:矩阵元素matrix[x][j]旋转后的新位置为matrixnew[y][n-x-1]。

这样就可以使用一个辅助数组来临时存储旋转后的记过,然后遍历矩阵中的每一个元素,根据规则将该元素放到辅助数组中对应的位置,在遍历完成之后,再将辅助数组中的结果复制到原数组中即可。


2、代码实现

代码参考:

public class Solution {
    public void Rotate(int[][] matrix) {
        int row=matrix.Length;
        if(row<=1)return;
        int[] leftUp=new int[]{0,0};
        int[] rightUp=new int[]{0,row-1};
        int[] leftDown=new int[]{row-1,0};
        int[] rightDown=new int[]{row-1,row-1};
        while(true){
            int Value=0;
            for(int i=0;i<rightUp[1]-leftUp[1];i++){
                int mid=matrix[leftUp[0]][leftUp[1]+Value];
                matrix[leftUp[0]][leftUp[1]+Value]=matrix[leftDown[0]-Value][leftDown[1]];//左上等于左下
                matrix[leftDown[0]-Value][leftDown[1]]= matrix[rightDown[0]][rightDown[1]-Value];//左下等于右下
                matrix[rightDown[0]][rightDown[1]-Value]=matrix[rightUp[0]+Value][rightUp[1]];//右下等于右上
                matrix[rightUp[0]+Value][rightUp[1]]=mid;//右上等于左上
                Value++;
            }
            leftUp[0]++;
            leftUp[1]++;
            rightUp[0]++;
            rightUp[1]--;
            if(rightUp[1]<=leftUp[1])break;
            leftDown[0]--;
            leftDown[1]++;
            rightDown[0]--;
            rightDown[1]--;
        }
    }
}
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3、时间复杂度

时间复杂度 : O(N)

其中N是数组的长度。

空间复杂度: O(1)

只需要常数级别的空间存放变量。


三、总结

这道题需要从外向内一圈一圈的进行翻转。

对称的只要旋转一半即可。



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