C++實(shí)現(xiàn)矩陣原地轉(zhuǎn)置算法
本文實(shí)例描述了C++實(shí)現(xiàn)矩陣原地轉(zhuǎn)置算法,是一個(gè)非常經(jīng)典的算法,相信對(duì)于學(xué)習(xí)C++算法的朋友有很大的幫助。具體如下:
一、問題描述
微軟面試題:將一個(gè)MxN的矩陣存儲(chǔ)在一個(gè)一維數(shù)組中,編程實(shí)現(xiàn)矩陣的轉(zhuǎn)置。
要求:空間復(fù)雜度為O(1)
二、思路分析
下面以一個(gè)4x2的矩陣A={1,2,3,4,5,6,7,8}進(jìn)行分析,轉(zhuǎn)置過程如下圖:
圖中右下角的紅色數(shù)字表示在一維數(shù)組中的下標(biāo)。矩陣的轉(zhuǎn)置其實(shí)就是數(shù)組中元素的移動(dòng),具體的移動(dòng)過程如下圖:
我們發(fā)現(xiàn),這些移動(dòng)的元素的下標(biāo)是一個(gè)個(gè)環(huán),下標(biāo)1的元素移動(dòng)到4,下標(biāo)4的元素移動(dòng)到2,下標(biāo)2的元素移動(dòng)到1。在編寫程序的時(shí)候,我們需要解決兩個(gè)問題:第一個(gè)是如何判定環(huán)是否重復(fù)(已處理過);第二個(gè)是如何計(jì)算當(dāng)前元素下標(biāo)的前驅(qū)與后繼。
第一個(gè)問題:如何判斷環(huán)是重復(fù)已處理過的?因?yàn)槲覀儽闅v整個(gè)數(shù)組時(shí)下標(biāo)是從小到大的,所以如果是第一次遍歷該環(huán),則第一個(gè)下標(biāo)肯定是這個(gè)環(huán)中最小的。如果一個(gè)環(huán)被處理過,那么總能找到一個(gè)它的后繼是小于它的。從上圖可以明顯看出來。
第二個(gè)問題:如何計(jì)算當(dāng)前元素下標(biāo)的前驅(qū)與后繼?假設(shè)轉(zhuǎn)置前某個(gè)元素的數(shù)組下標(biāo)為i,則它所在行列為(i/N, i%N),轉(zhuǎn)置后所在行列則為(i%N, i/N),可計(jì)算轉(zhuǎn)置后數(shù)組下標(biāo)為(i%N)*M+i/N,此為i的后繼。假設(shè)轉(zhuǎn)置后某個(gè)元素的數(shù)組下標(biāo)為i,則它所在行列為(i/M, i%M),則轉(zhuǎn)置前所在行列為(i%M, i/M),可計(jì)算此時(shí)下標(biāo)為(i%M)*N+i/M,此為i的前驅(qū)。
三、代碼實(shí)現(xiàn)如下:
/*************************************************************************
> File Name: matrix_transpose.cpp
> Author: SongLee
************************************************************************/
#include<iostream>
using namespace std;
/* 后繼 */
int getNext(int i, int m, int n)
{
return (i%n)*m + i/n;
}
/* 前驅(qū) */
int getPre(int i, int m, int n)
{
return (i%m)*n + i/m;
}
/* 處理以下標(biāo)i為起點(diǎn)的環(huán) */
void movedata(int *mtx, int i, int m, int n)
{
int temp = mtx[i]; // 暫存
int cur = i; // 當(dāng)前下標(biāo)
int pre = getPre(cur, m, n);
while(pre != i)
{
mtx[cur] = mtx[pre];
cur = pre;
pre = getPre(cur, m, n);
}
mtx[cur] = temp;
}
/* 轉(zhuǎn)置,即循環(huán)處理所有環(huán) */
void transpose(int *mtx, int m, int n)
{
for(int i=0; i<m*n; ++i)
{
int next = getNext(i, m, n);
while(next > i) // 若存在后繼小于i說明重復(fù)
next = getNext(next, m, n);
if(next == i) // 處理當(dāng)前環(huán)
movedata(mtx, i, m, n);
}
}
/* 輸出矩陣 */
void print(int *mtx, int m, int n)
{
for(int i=0; i<m*n; ++i)
{
if((i+1)%n == 0)
cout << mtx[i] << "\n";
else
cout << mtx[i] << " ";
}
}
/* 測(cè)試 */
int main()
{
int matrix[4*2] = {1,2,3,4,5,6,7,8};
cout << "Before matrix transposition:" << endl;
print(matrix, 4, 2);
transpose(matrix, 4, 2);
cout << "After matrix transposition:" << endl;
print(matrix, 2, 4);
return 0;
}
運(yùn)行結(jié)果如下圖所示:
上一篇:C++實(shí)現(xiàn)DES加密算法實(shí)例解析
欄 目:C語言
下一篇:VC++角色游戲中的人物初始化模塊代碼實(shí)例
本文標(biāo)題:C++實(shí)現(xiàn)矩陣原地轉(zhuǎn)置算法
本文地址:http://www.jygsgssxh.com/a1/Cyuyan/3508.html
您可能感興趣的文章
- 04-02c語言沒有round函數(shù) round c語言
- 01-10數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)-用棧實(shí)現(xiàn)表達(dá)式求值的方法詳解
- 01-10使用OpenGL實(shí)現(xiàn)3D立體顯示的程序代碼
- 01-10深入理解C++中常見的關(guān)鍵字含義
- 01-10求斐波那契(Fibonacci)數(shù)列通項(xiàng)的七種實(shí)現(xiàn)方法
- 01-10C語言 解決不用+、-、&#215;、&#247;數(shù)字運(yùn)算符做加法
- 01-10使用C++實(shí)現(xiàn)全排列算法的方法詳解
- 01-10c++中inline的用法分析
- 01-10用C++實(shí)現(xiàn)DBSCAN聚類算法
- 01-10深入全排列算法及其實(shí)現(xiàn)方法


閱讀排行
- 1C語言 while語句的用法詳解
- 2java 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單圣誕樹的示例代碼(圣誕
- 3利用C語言實(shí)現(xiàn)“百馬百擔(dān)”問題方法
- 4C語言中計(jì)算正弦的相關(guān)函數(shù)總結(jié)
- 5c語言計(jì)算三角形面積代碼
- 6什么是 WSH(腳本宿主)的詳細(xì)解釋
- 7C++ 中隨機(jī)函數(shù)random函數(shù)的使用方法
- 8正則表達(dá)式匹配各種特殊字符
- 9C語言十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制代碼實(shí)例
- 10C語言查找數(shù)組里數(shù)字重復(fù)次數(shù)的方法
本欄相關(guān)
- 04-02c語言函數(shù)調(diào)用后清空內(nèi)存 c語言調(diào)用
- 04-02func函數(shù)+在C語言 func函數(shù)在c語言中
- 04-02c語言的正則匹配函數(shù) c語言正則表達(dá)
- 04-02c語言用函數(shù)寫分段 用c語言表示分段
- 04-02c語言中對(duì)數(shù)函數(shù)的表達(dá)式 c語言中對(duì)
- 04-02c語言編寫函數(shù)冒泡排序 c語言冒泡排
- 04-02c語言沒有round函數(shù) round c語言
- 04-02c語言分段函數(shù)怎么求 用c語言求分段
- 04-02C語言中怎么打出三角函數(shù) c語言中怎
- 04-02c語言調(diào)用函數(shù)求fibo C語言調(diào)用函數(shù)求
隨機(jī)閱讀
- 04-02jquery與jsp,用jquery
- 01-11ajax實(shí)現(xiàn)頁面的局部加載
- 01-10SublimeText編譯C開發(fā)環(huán)境設(shè)置
- 01-10delphi制作wav文件的方法
- 08-05織夢(mèng)dedecms什么時(shí)候用欄目交叉功能?
- 08-05dedecms(織夢(mèng))副欄目數(shù)量限制代碼修改
- 01-10使用C語言求解撲克牌的順子及n個(gè)骰子
- 01-10C#中split用法實(shí)例總結(jié)
- 08-05DEDE織夢(mèng)data目錄下的sessions文件夾有什
- 01-11Mac OSX 打開原生自帶讀寫NTFS功能(圖文


