旋转图像，让思维逆向而动，收获全新视角！

前端

2023-10-16 20:16:40

图像旋转：逆向思维，带来全新视角

在编程世界中，图像处理是一个迷人的领域，涉及图像的存储、处理和转换。今天，我们将聚焦于一个经典的编程问题——图像旋转。在这个问题中，我们将学习如何在一个 n x n 的二维矩阵上，以顺时针方向旋转图像。

旋转的原理：矩阵元素的重新排列

图像旋转的本质在于矩阵元素的重新排列。我们将图像视为一个由像素值组成的矩阵，旋转图像的过程就是将这些像素值按照一定的规则重新排列。

顺时针旋转 90 度的规则：左右互换，上下翻转

顺时针旋转 90 度的规则很简单：首先，将矩阵的每一行左右互换，即交换每一行的第一个元素和最后一个元素、第二个元素和倒数第二个元素，以此类推。然后，将整个矩阵上下翻转，即交换矩阵的第一行和最后一行、第二行和倒数第二行，以此类推。

代码实现：简洁明了，步步为营

掌握了旋转的原理后，我们就可以着手编写代码了。以下是用 Python 实现的图像旋转算法：

def rotate_image(matrix):
  """
  Rotates a 2D matrix by 90 degrees clockwise in-place.

  Args:
    matrix: A 2D list of integers representing the image.

  Returns:
    None. The matrix is modified in-place.
  """

  # Check if the matrix is square.
  if len(matrix) != len(matrix[0]):
    raise ValueError("Matrix must be square.")

  # Transpose the matrix.
  for i in range(len(matrix)):
    for j in range(i + 1, len(matrix)):
      matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]

  # Reverse each row of the matrix.
  for i in range(len(matrix)):
    matrix[i].reverse()

  return matrix