题解 | #顺时针旋转矩阵#
顺时针旋转矩阵
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题目:顺时针旋转矩阵
描述:有一个NxN整数矩阵,请编写一个算法,将矩阵顺时针旋转90度。给定一个NxN的矩阵,和矩阵的阶数N,请返回旋转后的NxN矩阵,保证N小于等于300。
示例1:输入:[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]],3,返回值:[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]
解法一:
思路分析:通读题目,我们发现将N*N的矩阵顺时针旋转90度,相当于将其重新进行排列,可以直接采用暴力法进行破解求解,直接使用swap()函数,先进行对角线的交换,再翻转即可得到最终答案。
1 | 2 | 3 |
4 | 5 | 6 |
7 | 8 | 9 |
先沿着左对角线做翻转为:
1 | 4 | 7 |
2 | 5 | 8 |
3 | 6 | 9 |
输出为:[[1,4,7],[2,5,8],[3,6,9]]
再将元素进行翻转得到[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]。
最终将矩阵顺时针旋转90度后结果变为:
7 | 4 | 1 |
8 | 5 | 2 |
9 | 6 | 3 |
我们通过分析可知,就是将第一行与第一列做了交换,将第一列的值赋给第一行,第二列给了第二行,第三列给了第三行,就是将矩阵顺时针旋转90度。
这道题和大学中的学到的线性代数中的转置矩阵如出一辙,不同的是第一行转置到最后一列了。
class Solution { public: vector<vector<int> > rotateMatrix(vector<vector<int> > mat, int n) { // write code here for (int i=0;i<n;++i){ for (int j=0;j<i;++j){ swap(mat[i][j],mat[j][i]);//先交换 } } for (int i=0;i<n;++i) reverse(mat[i].begin(),mat[i].end());//再将内部元素翻转 return mat; } };
因为采用了暴力法,所以其时间复杂度为O(N^2),没有占用任何存储空间,所以其空间复杂度为O(1)。
解法二:
思路分析:我们也可以直接进行求解,新建一个一模一样的temp矩阵对象,通过解法一观察,我们发现主要要循环的将mat[i][j]旋转到mat[j][n-i-1]的位置,即可得到最终旋转90度的结果。
具体java代码如下所示:
import java.util.*; public class Rotate { public int[][] rotateMatrix(int[][] mat, int n) { // write code here int[][] temp = new int[n][n];//新建temp对象,作为最终返回的对象 for(int i = 0;i < n;i++){ for(int j = 0;j < n;j++){ temp[j][n-1-i] = mat[i][j];//直接交换 } } return temp; } }
两个for循环逐个进行判断,所以其时间复杂度为O(N^2),因为创建了一个新的二维数组的空间,所以其空间复杂度为O(N^2)。
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