С++: поворот матрицы
Любопытная задача - не транспонировать, а именно повернуть на 90, 180 или 270 градусов матрицу.
Если результаты перестановки писать в новую матрицу, задач тривиальна. Достаточно иметь функцию вращения матрицы на 90 градусов (например, по часовой стрелке), вызываемую нужное число раз. В примере квадратная матрица "вращается" четырежды, возвращаясь, в итоге, "на место". Для неквадратной матрицы изменятся лишь границы циклов и выделение памяти.
#include <stdio.h> int ** turn90 (int n, int **a) { int i,j; int **b; b = new int * [n]; for (i=0; i<n; i++) b[i]= new int [n]; for (i=0; i<n; i++) for (j=0; j<n; j++) { b[j][n-i-1]=a[i][j]; } return b; } void out (char *s, int n, int **a) { int i,j; printf ("\n%s",s); for (i=0; i<n; i++) { printf ("\n"); for (j=0; j<n; j++) printf ("%d ",a[i][j]); } } int main () { const int n=5; int **a; int i,j,k=1; a = new int * [n]; for (i=0; i<n; i++) a[i]= new int [n]; for (i=0; i<n; i++) for (j=0; j<n; j++) a[i][j]=k++; out ("Before",n,a); int **b=turn90 (n,a); out ("After 1",n,b); int **c=turn90 (n,b); out ("After 2",n,c); int **d=turn90 (n,c); out ("After 3",n,d); int **e=turn90 (n,d); out ("After 4",n,e); getchar(); return 0; }
Вывод этой программы:
Before 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 After 1 21 16 11 6 1 22 17 12 7 2 23 18 13 8 3 24 19 14 9 4 25 20 15 10 5 After 2 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 After 3 5 10 15 20 25 4 9 14 19 24 3 8 13 18 23 2 7 12 17 22 1 6 11 16 21 After 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
Вращение матрицы "на месте" осуществить посложнее, но тоже возможно. В этом случае задача имеет смысл лишь для квадратной матрицы (иначе будет задача 1, с выделением памяти под новую матрицу - ведь часть элементов могут попасть "в никуда").
Напишем пару функций для вращения матрицы по и против часовой стрелки на 90 градусов:
#include <stdio.h> int **turn90_clockwise (int n, int **a) { int i,j,b; for (i=0;i<n/2;i++) for (j=i;j<n-1-i;j++) { b=a[i][j]; a[i][j]=a[n-j-1][i]; a[n-j-1][i]=a[n-i-1][n-j-1]; a[n-i-1][n-j-1]=a[j][n-i-1]; a[j][n-i-1]=b; } return a; } int **turn90_counterclockwise (int n, int **a) { int i,j,b; for (i=0;i<n/2;i++) for (j=i;j<n-1-i;j++) { b=a[i][j]; a[i][j]=a[j][n-1-i]; a[j][n-1-i]=a[n-1-i][n-1-j]; a[n-1-i][n-1-j]=a[n-1-j][i]; a[n-1-j][i]=b; } return a; } void out (char *s, int n, int **a) { int i,j; printf ("\n%s",s); for (i=0; i<n; i++) { printf ("\n"); for (j=0; j<n; j++) printf ("%d ",a[i][j]); } } int main () { const int n=5; int **a; int i,j,k=1; a = new int * [n]; for (i=0; i<n; i++) a[i]= new int [n]; for (i=0; i<n; i++) for (j=0; j<n; j++) a[i][j]=k++; out ("Before",n,a); a=turn90_clockwise (n,a); out ("After turn90_clockwise",n,a); a=turn90_counterclockwise (n,a); out ("After turn90_counterclockwise",n,a); getchar(); return 0; }
Вывод этой программы:
Before 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 After turn90_clockwise 21 16 11 6 1 22 17 12 7 2 23 18 13 8 3 24 19 14 9 4 25 20 15 10 5 After turn90_counterclockwise 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
19.11.2013, 23:01 [28240 просмотров]