旋转图像：赋予维度以新生命

前端

2023-11-11 03:46:41

在计算机图形学中，图像旋转是一种常见的操作，它可以将图像以某个角度围绕中心点旋转。在本文中，我们将探讨图像旋转的奥秘，并提供一种高效的算法来实现图像的顺时针旋转。

理解图像旋转

图像旋转本质上是一种几何变换，它将图像中的每个像素点绕中心点旋转一定角度。旋转后的图像与旋转前的图像具有相同的像素数量和尺寸，只是像素的位置发生了变化。

图像旋转算法

为了实现图像的顺时针旋转，我们可以使用以下算法：

将图像的宽和高分别记为w和h。
创建一个新的图像，宽为h，高为w。
对于图像中的每个像素点(x, y)，将其旋转后的坐标(x', y')计算如下：
```
x' = y
y' = w - x - 1
```
将图像中每个像素点的值复制到新图像中对应的像素点位置。

算法复杂度

该算法的时间复杂度为O(wh)，其中w和h分别为图像的宽和高。这是因为算法需要遍历图像中的每个像素点并计算其旋转后的坐标。空间复杂度也为O(wh)，因为需要创建新的图像来存储旋转后的图像。

代码实现

def rotate_image(image):
    """
    顺时针旋转图像90度。

    Args:
        image: 输入图像，是一个二维矩阵。

    Returns:
        旋转后的图像，也是一个二维矩阵。
    """

    # 获取图像的宽和高
    w, h = len(image), len(image[0])

    # 创建新的图像来存储旋转后的图像
    rotated_image = [[0 for _ in range(w)] for _ in range(h)]

    # 对于图像中的每个像素点，计算其旋转后的坐标并复制像素值
    for i in range(w):
        for j in range(h):
            x = j
            y = w - i - 1
            rotated_image[x][y] = image[i][j]

    return rotated_image


# 测试代码
image = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
rotated_image = rotate_image(image)
print(rotated_image)