C++二维数组怎么顺时针旋转90度

胖婷姑娘_5463

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2026-09-22

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原创

原地旋转矩阵需先转置再每行翻转,仅适用于方阵;非方阵须用新数组,顺时针90°后尺寸变为n×m,旧坐标(i,j)映射至(j,m−1−i)。

c++二维数组怎么顺时针旋转90度

原地旋转需要先转置再翻转

直接按坐标映射写循环容易出错,尤其边界条件。最稳的思路是分两步:transpose(行列互换)+ reverse 每行。前提是方阵(n x n),否则无法原地操作。

常见错误现象:index out of bounds、旋转后数据错位、只动了上三角。

  • 转置时只需遍历上三角:内层循环从 j = i + 1 开始,避免重复交换
  • 翻转每行用 std::reverse(row.begin(), row.end()) 或双指针,别手写错索引
  • 如果数组是 int arr[N][N] 这种 C 风格静态数组,不能直接用 std::vector 方法,得手动算地址或封装成类

非方阵必须用新数组,注意行列尺寸互换

比如 m x n 矩阵顺时针转 90° 后变成 n x m,旧坐标 (i, j) 映射到新坐标 (j, m - 1 - i)。这个公式别记混——逆时针是 (n - 1 - j, i),容易搞反。

使用场景:图像处理、游戏地图、矩阵输入输出题。

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  • 新数组第一维大小是原列数 n,第二维是原行数 m
  • 循环顺序建议外层 i(原行),内层 j(原列),对应填充新数组 new_arr[j][m - 1 - i]
  • 若用 std::vector<:vector>></:vector>,记得初始化 new_arr(n, std::vector<int>(m))</int>,否则访问会崩溃

std::vector 嵌套时别用 resize 错误预分配

有人写 res.resize(n); for (auto& r : res) r.resize(m); 却在循环里填错位置,结果全为 0。根本原因是没对齐映射关系。

性能影响:非原地旋转必然有 O(mn) 空间开销,但比反复拷贝快;原地法省空间但只适用于方阵。

  • 正确填充示例:
    for (int i = 0; i 
  • 如果编译器支持 C++20,可用 std::ranges::reverse 简化翻转逻辑,但多数 OJ 还不支持
  • 传参时若用 const std::vector<:vector>>&</:vector>,切勿在函数内试图修改原容器大小

测试时漏掉单行/单列边界情况

比如 1 x nn x 1 输入,转置+翻转法仍适用,但手工映射容易写死 i 这类硬编码导致越界或跳过最后一行。

容易被忽略的地方:旋转 90° 是「顺时针」,不是「逆时针」;很多题库样例用的是顺时针,但描述模糊时务必看输入输出对。

  • 单行数组(1 x n)转完应为 n x 1 的列向量,第一行变最后一列
  • 调试技巧:打印中间转置结果,确认是否真的行列互换了,再看翻转是否到位
  • 如果用 GDB 或 VS 调试,观察内存布局时注意:vector 是连续的,但嵌套 vector 的每行内存不连续,别用指针算偏移

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