旋转多维数组的部分答案

【问题标题】：Rotate parts of multidimensional array旋转多维数组的部分
【发布时间】：2016-06-11 21:27:25
【问题描述】：

我需要能够通过声明范围和方向来旋转多维数组的一部分。

假设我有一个 int 数组：

[1, 2, 3, 4]
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 11, 12]
[13, 14, 15, 16]

如果我的范围从 [2,2] 到 [3,3] 并且顺时针旋转，我会得到：

[1, 2, 3, 4]
[5, 6, 7, 8]
[9, 10, 15, 11]
[13, 14, 16, 12]

如果我将范围 [0,1] 应用到 [2,3] 并逆时针旋转，我会得到：

[1, 2, 3, 4]
[7, 15, 16, 8]
[6, 10, 14, 11]
[5, 9, 13, 12]

数组将始终是一个矩阵 NxN (2*2,3*3,4*4..)。只是旋转矩阵不是问题，但我在矩阵内只使用一部分时遇到问题。我将如何在 C# 中执行此操作？

【问题讨论】：

标签： c# matrix multidimensional-array rotation

【解决方案1】：

您需要复制一些行并将它们与列交换。在某些情况下，您可能需要反转它们。

下面的代码通过您提供的示例解决了您的问题。请注意，此代码仅旋转外圈。例如，如果旋转圈是 4x4，则内圈 2x2 将不会旋转。但你应该明白。

static void Main(string[] args)
{
    int[,] array = new int[4, 4]
    {
        {1, 2, 3, 4},
        {5, 6, 7, 8},
        {9, 10, 11, 12},
        {13, 14, 15, 16}
    };

    Rotate(array, 2, 2, 3, 3, true);
    Rotate(array, 1, 0, 3, 2, false);

    for (int i = 0; i < array.GetLength(0); i++)
    {
        for (int j = 0; j < array.GetLength(1); j++)
        {
            Console.Write(array[i, j] + "  ");
        }
        Console.WriteLine();
    }
}

private static void Rotate(int[,] array, int x1, int y1, int x2, int y2, bool clockwise)
{
    int[] r1 = CopyFromRow(array, x1, y1, x2 - x1 + 1);
    int[] r2 = CopyFromRow(array, x2, y1, x2 - x1 + 1);

    int[] c1 = CopyFromColumn(array, x1, y1, y2 - y1 + 1);
    int[] c2 = CopyFromColumn(array, x1, y2, y2 - y1 + 1);

    if (clockwise)
    {
        Array.Reverse(c1);
        Array.Reverse(c2);

        CopyToColumn(array, r1, x1, y2);
        CopyToColumn(array, r2, x1, y1);

        CopyToRow(array, c1, x1, y1);
        CopyToRow(array, c2, x2, y1);
    }
    else
    {
        Array.Reverse(r1);
        Array.Reverse(r2);

        CopyToColumn(array, r1, x1, y1);
        CopyToColumn(array, r2, x1, y2);

        CopyToRow(array, c1, x2, y1);
        CopyToRow(array, c2, x1, y1);
    }
}

private static void CopyToColumn(int[,] array, int[] row, int x1, int y1)
{
    for (int i = 0; i < row.Length; i++)
    {
        array[x1 + i, y1] = row[i];
    }
}

private static void CopyToRow(int[,] array, int[] col, int x1, int y1)
{
    for (int i = 0; i < col.Length; i++)
    {
        array[x1, y1 + i] = col[i];
    }
}


private static int[] CopyFromColumn(int[,] array, int x1, int y1, int length)
{
    int[] row = new int[length];

    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        row[i] = array[x1 + i, y1];
    }

    return row;
}

private static int[] CopyFromRow(int[,] array, int x1, int y1, int length)
{
    int[] col = new int[length];

    for (int i = 0; i < length; i++)
    {
        col[i] = array[x1, y1 + i];
    }

    return col;
}

【讨论】：

【解决方案2】：

这让我想起了this hackerrank problem。

我不知道你的具体问题是什么 - 你可以把这个子矩阵作为一个独立的对象，然后旋转它。

例如考虑以下算法：

将您的矩阵视为一组'circuits'。
将这些'circuits' 一个接一个。
为每个电路应用旋转 - 不要忘记检查您是否number of rotations% circuit perimeter = 0（在这种情况下旋转是不变的）
对于 'circuit' 中的每个整数，只需计算它的新 position（矩阵索引的一些简单数学运算）。

在您的子矩阵的所有电路都旋转后，您就得到了结果。

【讨论】：