Java 程序将正方形矩阵旋转 90 度|设置 1
原文:https://www . geesforgeks . org/Java-program-to-in place-rotate-square-matrix-by-90 度-set-1/
给定一个正方形矩阵，在不使用任何额外空间的情况下，将其逆时针旋转 90 度。 例:
Input:
Matrix:
1 2 3
4 5 6
7 8 9
Output:
3 6 9
2 5 8
1 4 7
The given matrix is rotated by 90 degree
in anti-clockwise direction.
Input:
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
Output:
4 8 12 16
3 7 11 15
2 6 10 14
1 5 9 13
The given matrix is rotated by 90 degree
in anti-clockwise direction.
需要额外空间的方法已经在这里讨论过。 方法:要在没有任何额外空间的情况下解决问题，请以正方形的形式旋转数组，将矩阵分成正方形或圆形。例如 一个 4 X 4 的矩阵会有 2 个循环。第一个周期由第一行、最后一列、最后一行和第一列组成。第二周期由第二行、倒数第二列、倒数第二行和第二列构成。其思想是，对于每个正方形循环，以逆时针方向，即从上到下、从左到下、从下到右和从右到上一次交换与矩阵中相应单元格相关的元素，只使用一个临时变量来实现这一点。 *演示:*
**First Cycle (Involves Red Elements)**
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
13 14 15 16
Moving first group of four elements (First
elements of 1st row, last row, 1st column
and last column) of first cycle in counter
clockwise.
4 2 3 16
5 6 7 8
9 10 11 12
1 14 15 13
Moving next group of four elements of
first cycle in counter clockwise
4 8 3 16
5 6 7 15
2 10 11 12
1 14 9 13
Moving final group of four elements of
first cycle in counter clockwise
4 8 12 16
3 6 7 15
2 10 11 14
1 5 9 13
**Second Cycle (Involves Blue Elements)**
4 8 12 16
3 6 7 15
2 10 11 14
1 5 9 13
Fixing second cycle
4 8 12 16
3 7 11 15
2 6 10 14
1 5 9 13
*算法:*
- N 边的矩阵中有 N/2 个正方形或圈，一次处理一个正方形。一次运行一个循环遍历矩阵一个循环，即从 0 到 N/2–1 的循环，循环计数器为 i
- 考虑当前正方形中 4 个元素的组，一次旋转 4 个元素。所以一个周期中这样的群的数量是 N–2 * I
- 所以在从 x 到 N–x–1 的每个循环中运行一个循环，循环计数器为 y
- 当前组中的元素是(x，y)，(y，N-1-x)，(N-1-x，N-1-y)，(N-1-y，x)，现在旋转这 4 个元素，即(x，y)打印矩阵。->
Java 语言(一种计算机语言，尤用于创建网站)
// Java program to rotate a
// matrix by 90 degrees
import java.io.*;
class GFG {
// An Inplace function to
// rotate a N x N matrix
// by 90 degrees in
// anti-clockwise direction
static void rotateMatrix(
int N, int mat[][])
{
// Consider all squares one by one
for (int x = 0; x < N / 2; x++) {
// Consider elements in group
// of 4 in current square
for (int y = x; y < N - x - 1; y++) {
// Store current cell in
// temp variable
int temp = mat[x][y];
// Move values from right to top
mat[x][y] = mat[y][N - 1 - x];
// Move values from bottom to right
mat[y][N - 1 - x]
= mat[N - 1 - x][N - 1 - y];
// Move values from left to bottom
mat[N - 1 - x][N - 1 - y] = mat[N - 1 - y][x];
// Assign temp to left
mat[N - 1 - y][x] = temp;
}
}
}
// Function to print the matrix
static void displayMatrix(
int N, int mat[][])
{
for (int i = 0; i < N; i++) {
for (int j = 0; j < N; j++)
System.out.print(
" " + mat[i][j]);
System.out.print("
");
}
System.out.print("
");
}
/* Driver program to test above functions */
public static void main(String[] args)
{
int N = 4;
// Test Case 1
int mat[][] = {
{ 1, 2, 3, 4 },
{ 5, 6, 7, 8 },
{ 9, 10, 11, 12 },
{ 13, 14, 15, 16 }
};
// Tese Case 2
/* int mat[][] = {
{1, 2, 3},
{4, 5, 6},
{7, 8, 9}
};
*/
// Tese Case 3
/*int mat[][] = {
{1, 2},
{4, 5}
};*/
// displayMatrix(mat);
rotateMatrix(N, mat);
// Print rotated matrix
displayMatrix(N, mat);
}
}
// This code is contributed by Prakriti Gupta
*输出:*
4 8 12 16
3 7 11 15
2 6 10 14
1 5 9 13
*复杂度分析:*
- *时间复杂度: O(nn)，其中 n 为数组的边。 需要矩阵的单次遍历。
- *空间复杂度:* O(1)。 因为需要一个恒定的空间
更多详情请参考原地旋转正方形矩阵 90 度|设置 1 整篇文章！
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