《程序员面试金典》之像素翻转

1、题目描述

有一副由NxN矩阵表示的图像，这里每个像素用一个int表示，请编写一个算法，在不占用额外内存空间的情况下(即不使用缓存矩阵)，将图像顺时针旋转90度。给定一个NxN的矩阵，和矩阵的阶数N,请返回旋转后的NxN矩阵,保证N小于等于500，图像元素小于等于256。

测试样例：

[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]],3

返回：[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]

 

2、代码实现

import java.util.*;

public class Transform {
    
    private static int num = 0; // 记录阶数
    
    /**
     * 将图像顺时针旋转90度
     * @param mat 原来的二维数组
     * @param n 阶数
     * @return 旋转90度后二维数组
     */
    public int[][] transformImage(int[][] mat, int n) {
        int[][] temp = new int[n][n];
        
        for(int i = 0; i < n; i++){
            int tempNum = 0;
            for(int j = n-1; j >= 0; j--){
                temp[i][tempNum] = mat[j][i];
                tempNum++;
            }
        }
        return temp;
    }
    
    /**
     * 通过给定的字符串，获取新的二维数组
     * @param str 给定的字符串
     * @return 新的二维数组
     */
    public static int[][] getIntArray(String str){
        String strResult = "";

        // 提取无'['和']'的子字符串
        for(int i = 0; i < str.length(); i++){
            if(str.charAt(i) == '[' || str.charAt(i) == ']'){
                continue;
            }
            strResult += str.charAt(i);
        }
        
        String[] strings = strResult.split(",");    // 分离字符串,存入字符数组里面
        num = Integer.parseInt(strings[strings.length-1]);
        int[][] arr = new int[num][num];
        int temp = 0;
        // 将字符数组转化成整型数组
        for(int i = 0; i < num; i++){
            for(int j = 0; j < num; j++){
                arr[i][j] = Integer.parseInt(strings[temp]);
                temp++;
            }
        }
        return arr;
    }
    
    /**
     * 打印出结果
     * @param arr 旋转后的二维数组
     */
    public void print(int[][] arr){
        System.out.print("[");
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            System.out.print(Arrays.toString(arr[i]));
            if(i != arr.length - 1){
                System.out.print(",");
            }
        }
        System.out.println("]");
    }
    
    /**
     * 用户页面测试
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        
        Transform t = new Transform();
        String str = "[[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12],[13,14,15,16],4"; // 给定待测试的字符串
        int[][] mat = Transform.getIntArray(str);                           // 由字符串提取二维数组
        int[][] arr = t.transformImage(mat, num);                          // 获取旋转90度后的二维数组
        t.print(arr);                                                      // 打印出旋转90度后的结果
    }
}