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揭开旋转图像的神秘面纱 | 算法练习系列

前端

好的,我这就开始创作一篇博客文章。

前言

欢迎来到我的算法练习系列的第十七天!今天,我们将继续我们的数组之旅,并解决另一个有趣的挑战——旋转图像。做好准备,我们将一起揭开旋转图像的神秘面纱。

题目

给定一个n×n的矩阵,将该矩阵顺时针旋转90度。

算法实现

解决这个问题有多种方法。一种方法是使用循环来遍历矩阵并交换元素。我们可以使用两个循环,一个循环用于行,另一个循环用于列。对于每一行,我们可以使用一个内部循环来交换元素。如下所示:

def rotate_image(matrix):
  """
  Rotates a square matrix by 90 degrees clockwise.

  Args:
    matrix: A square matrix represented as a list of lists.

  Returns:
    The rotated matrix.
  """

  n = len(matrix)

  # Iterate over the rows of the matrix.
  for i in range(n):
    # Iterate over the columns of the matrix.
    for j in range(n):
      # Swap the element at (i, j) with the element at (j, n-1-i).
      matrix[i][j], matrix[j][n-1-i] = matrix[j][n-1-i], matrix[i][j]

  return matrix

另一种方法是使用Python的内置函数numpy.rot90。此函数接受一个矩阵作为输入,并将其顺时针旋转90度。如下所示:

import numpy as np

def rotate_image(matrix):
  """
  Rotates a square matrix by 90 degrees clockwise.

  Args:
    matrix: A square matrix represented as a list of lists.

  Returns:
    The rotated matrix.
  """

  return np.rot90(matrix)

时间复杂度

这两种方法的时间复杂度都是O(n^2),其中n是矩阵的大小。

空间复杂度

这两种方法的空间复杂度都是O(1),因为它们不需要额外的空间。

总结

今天,我们学习了一种旋转图像的算法。这道题是算法练习系列中的一个有趣的问题,它可以帮助你提高你的算法技能。如果你对算法感兴趣,我鼓励你尝试解决这个问题。