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矩阵原地旋转

问题

给定一个 n x n 的二维矩阵(代表一张图片)。 顺时针旋转矩阵 90 度。

注意

你必须原地旋转图像,这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。不要 分配另一个二维矩阵来进行旋转。

示例

示例 #1

给定的输入矩阵:

[
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9],
]

顺时针旋转输入矩阵,使其成为:

[
  [7, 4, 1],
  [8, 5, 2],
  [9, 6, 3],
]

示例 #2

给定的输入矩阵:

[
  [5, 1, 9, 11],
  [2, 4, 8, 10],
  [13, 3, 6, 7],
  [15, 14, 12, 16],
]

顺时针旋转输入矩阵,使其成为:

[
  [15, 13, 2, 5],
  [14, 3, 4, 1],
  [12, 6, 8, 9],
  [16, 7, 10, 11],
]

算法

我们需要对矩阵进行两次反射:

  • 垂直反射
  • 从左下到右上的对角线反射

或者我们还可以进一步,从左上到右下的对角线反射,然后水平反射。

一个常见的问题是,你如何确定要进行哪种反射?简单地撕去一张正方形的纸,写下一个随机单词,这样你就知道它的旋转方向了。然后,翻转这张正方形纸片,直到你想出解决方案。

这里是第一个例子,第一行可能使用从右上到左下的对角线反射以及水平反射来旋转。

假设我们矩阵顶部有一行字符串:

A B C
• • •
• • •

让我们做右上/左下对角线反射:

A B C
/ / •
/ • •  

现在让我们做水平反射:

A → →
B → →
C → →

字符串已经旋转了90度:

• • A
• • B
• • C

参考资料