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数组.md

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二维数组

54. 螺旋矩阵

48. 旋转图像

二维数组

相同题:剑指 Offer 29. 顺时针打印矩阵

Difficulty: 中等

给你一个 mn 列的矩阵 matrix ,请按照 顺时针螺旋顺序 ,返回矩阵中的所有元素。

示例 1:

输入:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出:[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

示例 2:

输入:matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
输出:[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

提示:

  • m == matrix.length
  • n == matrix[i].length
  • 1 <= m, n <= 10
  • -100 <= matrix[i][j] <= 100

**思路:维护上下左右四个变量指针,注意判断,避免left = righttop = bottom时重复。**而且如图1中,从左右是3个数,从上往下是2个数,从右往左是2个数,从下往上只有一个数。

public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    if (matrix.length == 0) {
        return list;
    }
    int top = 0;
    int bottom = matrix.length - 1;
    int left = 0;
    int right = matrix[0].length - 1;
    while (top <= bottom && left <= right) {
        for (int i = left; i <= right; i++) {
            list.add(matrix[top][i]);
        }
        for (int i = top + 1; i <= bottom; i++) {
            list.add(matrix[i][right]);
        }
        //小心重复
        if (bottom != top) {
            for (int i = right - 1; i >= left; i--) {
                list.add(matrix[bottom][i]);
            }
        }
        //小心重复
        if (right != left) {
            for (int i = bottom - 1; i >= top + 1; i--) {
                list.add(matrix[i][left]);
            }
        }
        top++;
        bottom--;
        left++;
        right--;  //这一行不要忘了
    }
    return list;
}

走一行走一列就立即修改,这样更简单。

public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    if (matrix.length == 0) {
        return list;
    }
    int top = 0;
    int bottom = matrix.length - 1;
    int left = 0;
    int right = matrix[0].length - 1;
    while (top <= bottom && left <= right) {
        for (int i = left; i <= right; i++) {
            list.add(matrix[top][i]);
        }
        top++;
        for (int i = top; i <= bottom; i++) {
            list.add(matrix[i][right]);
        }
        right--;
        //小心重复

        for (int i = right; i >= left; i--) {
            list.add(matrix[bottom][i]);
        }
        bottom--;

        //小心重复
        for (int i = bottom; i >= top; i--) {
            list.add(matrix[i][left]);
        }
        left++;
    }
    return list;
}

59. 螺旋矩阵 II方法和这道题一样。

Difficulty: 中等

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 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。

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]]

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]]

示例 3:

输入:matrix = [[1]]
输出:[[1]]

示例 4:

输入:matrix = [[1,2],[3,4]]
输出:[[3,1],[4,2]]

提示:

  • matrix.length == n
  • matrix[i].length == n
  • 1 <= n <= 20
  • -1000 <= matrix[i][j] <= 1000

方法1:先按对角线反转,再每行逆序。

public void rotate(int[][] matrix) {
    int n = matrix.length;
    // 先以对角线(左上-右下)为轴进行翻转
    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {
        for (int j = i + 1; j < n; j++) {
            int tmp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[j][i];
            matrix[j][i] = tmp;
        }
    }
    // 再对每一行以中点进行翻转
    int mid = n >> 1;
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < mid; j++) {
            int tmp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[i][n - 1 - j];
            matrix[i][n - 1 - j] = tmp;
        }
    }
}

方法2:先按对角线反转,再每行逆序。

1557989190734.png

任意一个(i,j) , (j, n-i-1), (n-i-1, n-j-1), (n -j-1, i)就是这四个索引号上的数交换。

public void rotate(int[][] matrix) {
    int n = matrix.length;
    for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
        for (int j = i; j < n - i - 1; j++) {
            int tmp = matrix[i][j];
            matrix[i][j] = matrix[n - j - 1][i];
            matrix[n - j - 1][i] = matrix[n - i - 1][n - j - 1];
            matrix[n - i - 1][n - j - 1] = matrix[j][n - i - 1];
            matrix[j][n - i - 1] = tmp;
        }
    }
}
作者:powcai
链接:https://leetcode-cn.com/problems/rotate-image/solution/yi-ci-xing-jiao-huan-by-powcai/

疑问:如果按逆时针旋转呢?

一样的,先按主对角线旋转,再按列逆序。