在JavaScript中,回型矩陣是一種非常有趣的數據結構,它可以幫助我們解決許多實際問題,如圖像旋轉和蛇形矩陣等。回型矩陣由一系列數字按照螺旋順序排列組成,其形狀類似于一個螺旋。
實現回型矩陣的方法有很多種,其中最簡單的一種是使用雙重循環。我們可以先定義一個二維數組表示矩陣,然后按照規則,按照順序遍歷矩陣并將數字填入相應的位置。讓我們看一下具體的代碼實現:
function spiralMatrix(n) { const matrix = new Array(n).fill().map(() =>new Array(n).fill(null)); let counter = 1; let startRow = 0, endRow = n - 1, startCol = 0, endCol = n - 1; while (startCol<= endCol && startRow<= endRow) { for (let i = startCol; i<= endCol; i++) { matrix[startRow][i] = counter++; } startRow++; for (let i = startRow; i<= endRow; i++) { matrix[i][endCol] = counter++; } endCol--; for (let i = endCol; i >= startCol; i--) { matrix[endRow][i] = counter++; } endRow--; for (let i = endRow; i >= startRow; i--) { matrix[i][startCol] = counter++; } startCol++; } return matrix; } console.log(spiralMatrix(5));
在這個函數中,我們首先定義了一個n x n的矩陣,并初始化所有的元素為0。接下來,我們定義了四個指針,分別指向當前矩陣的起始行、結束行、起始列和結束列。我們在while循環中執行了四個for循環,每個for循環遍歷了當前矩陣的一整行或一整列,并將數字填入相應的位置。每次循環后,我們更新指針的位置,讓它們指向下一行或下一列,直到遍歷結束。
接下來,讓我們編寫另一個函數來將回型矩陣順時針旋轉90度。我們可以使用原地旋轉的方法,就是在不使用額外空間的情況下交換每一行和每一列的位置。以下是具體的實現:
function rotateMatrix(matrix) { const n = matrix.length; // 先按照主對角線翻轉 for (let i = 0; i< n; i++) { for (let j = i; j< n; j++) { const temp = matrix[i][j]; matrix[i][j] = matrix[j][i]; matrix[j][i] = temp; } } // 再按照中心軸翻轉 for (let i = 0; i< n; i++) { for (let j = 0; j< n / 2; j++) { const temp = matrix[i][j]; matrix[i][j] = matrix[i][n - j - 1]; matrix[i][n - j - 1] = temp; } } return matrix; } const matrix = spiralMatrix(5); console.log(matrix); console.log(rotateMatrix(matrix));
在這個函數中,我們首先通過兩重循環來交換矩陣的每一行和每一列。在第一層循環中,我們遍歷了矩陣的主對角線之上的元素,而在第二層循環中,我們只遍歷了主對角線之上和軸對稱的那一半,這樣可以避免元素重復交換。接下來,我們再次遍歷矩陣的每一行,并將每一行的元素按中心軸翻轉。
總的來說,回型矩陣是一種非常有趣的數據結構,它可以幫助我們解決許多實際問題。通過使用JavaScript,我們可以輕松地創建和操縱回型矩陣,并將它們用于各種應用中。