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法律研究Java 矩陣元素旋轉程式
在本文中，我們將瞭解如何使用Java旋轉矩陣元素。矩陣是元素在行和列中表示的一種方式。矩陣旋轉是指將矩陣的每個元素的位置向右或向左移動 1 個位置。我們將使用兩種方法：一種是根據使用者輸入旋轉矩陣，另一種是在程式碼中定義矩陣。
問題陳述
編寫一個 Java 程式來旋轉矩陣元素。下面是演示：
輸入
The matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
輸出
The matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
不同的方法
以下是旋轉矩陣元素的不同方法：
使用使用者輸入
以下是使用基於使用者的輸入旋轉矩陣元素的步驟：
- 首先，我們將從java.util 包中匯入Scanner 類。
- 從使用者那裡獲取矩陣維數（行和列）的輸入。
- 要求使用者逐行輸入矩陣元素，並使用 m 和 n 表示行和列，以及 row 和 column 來跟蹤當前位置。
- 旋轉過程
- 從左到右沿第一行。
- 從上到下沿最後一列。
- 從右到左穿過最後一行。
- 從下到上沿第一列。
- 顯示旋轉後的矩陣並列印旋轉一次後的矩陣。
示例
在給定的示例中，使用者根據提示輸入輸入：
import java.util.Scanner;
public class RotateMatrix {
static int Rows, Columns;
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter the number of rows: ");
Rows = sc.nextInt();
System.out.print("Enter the number of columns: ");
Columns = sc.nextInt();
int input_matrix[][] = new int[Rows][Columns];
System.out.println("Enter the elements of the matrix:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
input_matrix[i][j] = sc.nextInt();
}
}
System.out.println("The input matrix is defined as:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
System.out.print(input_matrix[i][j] + " ");
}
System.out.print("\n");
}
int m = Rows, n = Columns;
int row = 0, column = 0;
int previous, current;
while (row < m && column < n) {
if (row + 1 == m || column + 1 == n)
break;
previous = input_matrix[row + 1][column];
for (int i = column; i < n; i++) {
current = input_matrix[row][i];
input_matrix[row][i] = previous;
previous = current;
}
row++;
for (int i = row; i < m; i++) {
current = input_matrix[i][n-1];
input_matrix[i][n-1] = previous;
previous = current;
}
n--;
if (row < m) {
for (int i = n-1; i >= column; i--) {
current = input_matrix[m-1][i];
input_matrix[m-1][i] = previous;
previous = current;
}
}
m--;
if (column < n) {
for (int i = m-1; i >= row; i--) {
current = input_matrix[i][column];
input_matrix[i][column] = previous;
previous = current;
}
}
column++;
}
System.out.println("\nThe matrix after one rotation:");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++) {
System.out.print(input_matrix[i][j] + " ");
}
System.out.print("\n");
}
sc.close();
}
}
輸出
The input_matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 The input_matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
使用預定義輸入
以下是使用預定義輸入旋轉矩陣元素的步驟：
- 首先，我們將定義矩陣維數（行 = 4，列 = 4）。
- 定義一個具有預定義值的矩陣並列印輸入矩陣。
- 呼叫Rotate_matrix() 方法，並傳遞矩陣及其維數。
- 在Rotate_matrix() 方法內部：為 row、column 和 previous/current 變數設定初始值。
- 使用while 迴圈旋轉矩陣，只要矩陣沒有縮減到單行或單列。
- 按與第一個程式相同的順序旋轉元素。
- 就地更新矩陣。
- 迴圈結束後，列印旋轉後的矩陣。
示例
這裡，整數已預先定義，並在控制檯上訪問並顯示其值：
public class RotateMatrix {
static int Rows = 4;
static int Columns = 4;
static void Rotate_matrix(int m,
int n, int matrix[][]) {
int row = 0, column = 0;
int previous, current;
while (row < m && column < n) {
if (row + 1 == m || column + 1 == n)
break;
previous = matrix[row + 1][column];
for (int i = column; i < n; i++) {
current = matrix[row][i];
matrix[row][i] = previous;
previous = current;
}
row++;
for (int i = row; i < m; i++) {
current = matrix[i][n-1];
matrix[i][n-1] = previous;
previous = current;
}
n--;
if (row < m) {
for (int i = n-1; i >= column; i--) {
current = matrix[m-1][i];
matrix[m-1][i] = previous;
previous = current;
}
}
m--;
if (column < n) {
for (int i = m-1; i >= row; i--) {
current = matrix[i][column];
matrix[i][column] = previous;
previous = current;
}
}
column++;
}
System.out.println("\nThe matrix after one rotation: ");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++)
System.out.print( matrix[i][j] + " ");
System.out.print("\n");
}
}
public static void main(String[] args) {
int input_matrix[][] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12},
{13, 14, 15, 16}
};
System.out.println("The matrix is defined as ");
for (int i = 0; i < Rows; i++) {
for (int j = 0; j < Columns; j++)
System.out.print( input_matrix[i][j] + " ");
System.out.print("\n");
}
Rotate_matrix(Rows, Columns, input_matrix);
}
}
輸出
The matrix is defined as 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 The matrix after one rotation: 5 1 2 3 9 10 6 4 13 11 7 8 14 15 16 12
更新時間： 2024-10-16
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