Bild drehen
Detaillierte Anleitung und Python-Implementierung für das Problem „Bild drehen“.
1. Lernen
Das Problem „Bild drehen“ ist eine zentrale Herausforderung im Abschnitt Mathematik und Geometrie.
Diese Implementierung konzentriert sich auf einfache Logik in Python.
Wir legen bei unseren bereitgestellten Lösungen Wert auf technische Genauigkeit und Lesbarkeit des Codes.
2. Real-World Applications
3. Visual Intuition
Visualisierung des Logikflusses für „Bild drehen“.
4. Prerequisites
5. Step-by-Step Thinking
1. Understand the problem
Lesen Sie die Problemstellung für „Bild drehen“ sorgfältig durch.
2. Formulate brute force
Entwerfen Sie eine einfache iterative Lösung.
3. Identify inefficiency
Suchen Sie nach redundanten Berechnungen.
4. Optimize search path
Verwenden Sie Hashing oder Sortieren, um den Prozess zu beschleunigen.
5. Final Implementation
Bereinigen Sie den Code für Produktionsstandards.
Problemstellung
Sie erhalten eine n x n 2D-Matrix, die ein Bild darstellt. Drehen Sie das Bild um 90 Grad (im Uhrzeigersinn).
Sie müssen das Bild direkt drehen, was bedeutet, dass Sie die eingegebene 2D-Matrix direkt ändern müssen. Weisen Sie KEINE weitere 2D-Matrix zu und führen Sie die Drehung nicht durch.
Implementieren Sie eine Funktion rotate(matrix: list) -> list, die die Matrix direkt dreht und zurückgibt.
- •n == matrix.length == matrix[i].length
- •1 <= n <= 20
- •-1000 <= matrix[i][j] <= 1000
Beispiele
[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]
The matrix is rotated 90 degrees clockwise. The first column [1,4,7] becomes the first row [7,4,1] reversed.
[[5,1,9,11],[2,4,8,10],[13,3,6,7],[15,14,12,16]]
[[15,13,2,5],[14,3,4,1],[12,6,8,9],[16,7,10,11]]
Each layer of the 4x4 matrix is rotated 90 degrees clockwise.
Need a Hint?
Edge Cases to Watch
- Leere Eingabestrukturen
- Einzelelementeingaben
- Große numerische Grenzen
Bereit zur Lösung?
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Einblicke und Variationen in Interviews
Aufschlüsselung der Komplexitätsanalyse
Warum Zeit: Directly evaluates all possibilities.
Warum Weltraum: Uses standard local memory.
Warum Zeit: Optimized paths reduce total operations.
Warum Weltraum: May trade memory for speed.
Optimierter Lösungs-Python-Code
Optimierter Lösungs-Python-Code
def rotate_opt(matrix: list[list[int]]) -> None:
n = len(matrix)
# Transpose
for i in range(n):
for j in range(i + 1, n):
matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]
# Reverse rows
for i in range(n):
matrix[i].reverse()Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
Brute-Force-Code (Spoiler Guarded)
def rotate_brute(matrix: list[list[int]]) -> None:
n = len(matrix)
res = [[0] * n for _ in range(n)]
for r in range(n):
for c in range(n):
res[c][n - 1 - r] = matrix[r][c]
for r in range(n):
for c in range(n):
matrix[r][c] = res[r][c]Algorithm Pattern Checklist
When dealing with Math & Geometry data patterns.
- Are constraints clear?
- Is there a linear or logarithmic optimization possible?
Key Revision Notes
Es gelten die Standardeigenschaften von Mathematik- und Geometrieproblemen.
Verwandte Fragen
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