C ++程序将除对角线以外的所有矩阵元素沿顺时针方向旋转90度

给定一个维度为N的方阵mat[][]和一个整数K ，任务是在不改变对角元素位置的情况下将矩阵旋转 90 度K次。

例子：

Input: mat[][] = {{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}}, K = 1
Output:
1 16 11 6 5
22 7 12 9 2
23 18 13 8 3
24 17 14 19 4
21 20 15 10 25

Input: mat[][] = {{10, 11}, {12, 13}}, K = 2
Output:
10 11
12 13

编程需要懂一点英语

方法：给定的问题可以通过使用本文讨论的思想和矩阵在执行顺时针旋转 4 次后恢复的事实来解决。请按照以下步骤解决给定的问题：

将 K 的值更新为K % 4 。
迭代直到K为正数并执行以下步骤：
- 遍历矩阵，对于i在[0, N / 2)范围内和j在[0, N – i – 1)范围内并执行以下步骤：
- 如果i != j和(i + j) != (N – 1)的值，则执行以下步骤：
  - 将mat[i][j]的值存储在临时变量temp中。
  - 将mat[i][j]的值更新为mat[N – 1 – j][i] 。
  - 将mat[N – 1 – j][i]的值更新为mat[N – 1 -i][N – 1 – j] 。
  - 将mat[N – 1 – i][N – 1 – j]的值更新为mat[j][N – 1 – i] 。
  - 将mat[j][N – 1 – i]的值更新为temp 。
完成上述步骤后，打印得到的更新矩阵。

下面是上述方法的实现：

C++

// C++ program for the above approach
  
#include 
using namespace std;
  
// Function to print the matrix
void print(vector >& mat)
{
    // Iterate over the rows
    for (int i = 0; i < mat.size(); i++) {
  
        // Iterate over the columns
        for (int j = 0; j < mat[0].size(); j++)
  
            // Print the value
            cout << setw(3) << mat[i][j];
        cout << "
";
    }
}
  
// Function to perform the swapping of
// matrix elements in clockwise manner
void performSwap(vector >& mat,
                 int i, int j)
{
    int N = mat.size();
  
    // Stores the last row
    int ei = N - 1 - i;
  
    // Stores the last column
    int ej = N - 1 - j;
  
    // Perform the swaps
    int temp = mat[i][j];
    mat[i][j] = mat[ej][i];
    mat[ej][i] = mat[ei][ej];
    mat[ei][ej] = mat[j][ei];
    mat[j][ei] = temp;
}
  
// Function to rotate non - diagonal
// elements of the matrix K times in
// clockwise direction
void rotate(vector >& mat,
            int N, int K)
{
    // Update K to K % 4
    K = K % 4;
  
    // Iterate until K is positive
    while (K--) {
  
        // Iterate each up to N/2-th row
        for (int i = 0; i < N / 2; i++) {
  
            // Iterate each column
            // from i to N - i - 1
            for (int j = i;
                 j < N - i - 1; j++) {
  
                // Check if the element
                // at i, j is not a
                // diagonal element
                if (i != j
                    && (i + j) != N - 1) {
  
                    // Perform the swapping
                    performSwap(mat, i, j);
                }
            }
        }
    }
  
    // Print the matrix
    print(mat);
}
  
// Driver Code
int main()
{
    int K = 5;
    vector > mat = {
        { 1, 2, 3, 4 },
        { 6, 7, 8, 9 },
        { 11, 12, 13, 14 },
        { 16, 17, 18, 19 },
    };
    int N = mat.size();
    rotate(mat, N, K);
  
    return 0;
}

输出：

1 11  6  4
 17  7  8  2
 18 12 13  3
 16 14  9 19

时间复杂度： O(N ² )
辅助空间： O(1)

请参阅完整的文章关于将除对角线 K 次以外的所有矩阵元素顺时针方向旋转 90 度以获取更多详细信息！