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javascript 回型矩陣

傅智翔1年前7瀏覽0評論

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。