将矩阵旋转一个元素：是否有更简单/更简单的实现？

Question

我编写这段代码是为了逐个旋转矩阵元素。 我想自己做这件事，但我被困在这个位置上，有人请找出我的代码中的问题并建议我除此之外还有任何简单的实现。

#include<iostream>
using namespace std;

void rotate(int a[][10],int r,int c)
{
    int b[10][10];
    // Copying the input matrix 2d array to temp array
    for (int x = 0; x < r; x++)
    {
        for (int y = 0; y < c; y++)
        {
            b[x][y] = a[x][y];
        }
        
    }
    
    //Rotation process
    int i = 0;
    int j = 0;
    int flag = 0;
    while (flag == 0)
    {
        if (i == 0 && j < c-1)
        {
            b[i][j+1] = a[i][j];
            j++;
        }
        else if (j == c-1 && i < r-1)
        {
            b[i+1][j] = a[i][j];
            i++;
        }
        else if (i == r-1 && j <= c-1 && j > 0)
        {
            b[i][j-1]=a[i][j];
            j--;
        }
        else if (j == 0 && i <= r-1)
        {
            if (i==0 && j==0)
            {
                //to break the loop
                flag = 1;
            }
            b[i-1][j] = a[i][j];
            i--;
        }
    }
    
    for (int k = 0; k < r; k++)
    {
        for (int l = 0; l < c; l++)
        {
            cout<<"\t"<<b[k][l];
        }
        cout<<endl;
    }
}

int main()
{
    int a[10][10],row,col;
    cout<<"Enter no of rows : ";
    cin>>row;
    cout<<"Enter no of columns : ";
    cin>>col;

    // Getting array elements
    cout<<"Enter "<<row<<"X"<<col<<" matrix elements : ";
    for (int i = 0; i < row; i++)
    {
        for (int j = 0; j < col; j++)
        {
            cin>>a[i][j];
        }
    }
    
    rotate(a,row,col);
    
    cout<<endl;
    system("pause");
    return 0;
}

此代码不起作用。有人帮我找出这段代码有什么问题或建议我另一种方式。 谢谢。

Answer 1

如果我要解决这个问题，我可能会使用 4 个独立循环和一个变量来保存要结转的值（可以从原始副本或矩阵副本中读取）。虽然可能比某些方法更重复，但它也无需跟踪“哪个方向”状态或增量运动变量。

在伪代码中，它可能如下所示：

carry = m[0][0]
x, y = 1, 0           # start at (1,0) so we end on (0,0)

# go right from (1,0) to (cols-1,0)
while x < cols:
     temp = m[x][y]   # hold value of this cell
     m[x][y] = carry  # replace it with the carried-over value
     carry = temp     # and forward the previous value as the next carry
     x += 1           # update position

# reset back to valid index (avoid additional check in loop)
x -= 1

# do same for other directions around
# the movement is thus:
#   (1,0)           -> (cols-1,0)        NW -> NE
#   (cols-1,0)      -> (cols-1,rows-1)   NE -> SE
#   (cols-1,rows-1) -> (0,rows-1)        SE -> SW
#   (0,rows-1)      -> (0,0)             SW -> NW

根据预期，1xN 或 Nx1 矩阵可能需要额外考虑。

另一种方法是使用增量变量来移动。想象一只小乌龟，它直走，走进墙壁时右转。终止条件再次设置为 (0,0)，可以在逻辑结束时检查 - 在这种情况下，当海龟试图向北走入墙壁时，我们知道它来自 (0,0) 并且路径已完成。

这种方法感觉不那么重复，同时保持简单的状态转换。

 carry = m[0][0]
 x, y = 1, 0     # start at (1,0)
 dx, dy = 1, 0   # and facing East

 while true:
      # could also use prev_x and prev_y instead of a carry
      temp = m[x][y]
      m[x][y] = carry
      carry = temp

      # move / walk
      x += dx
      y += dy

      # turn right when running into a wall
      # at most one bound can be violated at a time
      if x >= cols:
          dx, dy = 0, 1  # face South (was facing East)
          x = cols - 1
      else if y >= rows:
          dx, dy = -1, 0 # face West (was facing South)
          y = rows - 1
      else if x < 0:
          dx, dy = 0, -1 # face North (was facing West)
          x = 0
      else if y < 0:
          # at (0,0) walking North - finished!
          break