leetcode48：旋转图像

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题目描述

给定一个 n×n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像。请你将图像顺时针旋转 90 度。
必须在原地旋转图像，这意味着需要直接修改输入的二维矩阵，不要使用另一个矩阵。

C++ 代码

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

void printArray(const vector<vector<int>>& nums) {
    cout << "[";
    for (const vector<int>& num : nums) {
        cout << "[";
        for (const int& num2 : num) {
            cout << num2 << ",";
        }
        cout << "], ";
    }
    cout << "]" <<endl;
}

/*
    操作分解：直接操作旋转 90 度比较困难，将它分解成两个操作。
    1.水平翻转：以中心的竖线为轴做翻转；
    2.对角线翻转：以左上-右下对角条线（主对角线）为轴做翻转。

    时间复杂度：O(n^2)
        其中 n 是数组的长度。
    空间复杂度：O(1)
*/
class Solution {
public:
    void rotate(vector<vector<int>>& matrix) {
        if (matrix.empty() || matrix[0].empty()) {
            return;
        }

        int n = matrix.size();
        // 水平翻转
        for (int i = 0; i < n/2; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                swap(matrix[i][j], matrix[n-i-1][j]);
            }
        }
        // 主对角线翻转
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                swap(matrix[i][j], matrix[j][i]);
            }
        }
    }
};

// 辅助函数：打印二维数组
void printArray(const vector<vector<int>>& nums) {
    cout << "[";
    for (size_t i = 0; i < nums.size(); i++) {
        cout << "[";
        for (size_t j = 0; j < nums[i].size(); j++) {
            cout << nums[i][j];
            if (j != nums[i].size() - 1) cout << ",";
        }
        cout << "]";
        if (i != nums.size() - 1) cout << ",";
    }
    cout << "]";
}

int main() {
    Solution solution;
    vector<vector<vector<int>>> nums = {
        {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}},
        {{5,1,9,11}, {2,4,8,10}, {13,3,6,7}, {15,14,12,16}}
    };

    for (auto& num : nums) {
        cout << "Input: matrix = ";
        printArray(num);
        cout << endl;

        solution.rotate(num);
        cout << "Output: ";
        printArray(num);
        cout << endl;
    }

    return 0;
}