python实现回旋矩阵方式(旋转矩阵)

Z时代
2024-01-10
分类：综合

我们知道Python中是没有数组这种数据结构的，所以要想实现回旋矩阵，需要先导入一个numpy包，它是一个由多维数组对象和用于处理数组的例程集合组成的python扩充程序库，可以用来做数组算数和逻辑运算

思路：

首先创建一个n*m全为零的矩阵，然后按照旋转规律依次替换里面的值

最外层的循环代表替换一圈数据，这一圈数据在数组中的形状是一个矩形，我们分析可以知道，最后一轮循环有两种情况：

1、替换一圈（矩形）数据

2、替换一个数据

如果是第一种情况，我们让循环正常运行就可以了，但是如果是第二种，就需要加一个if语句进行判断。因为最后一轮大循环只需要替换一个数据，那么我们只需要让它走完第一个小循环最后一个元素必然被替换，所以只需要在第一个小循环后判断一下替换的最后一个元素是否等于理论上最后一个元素的值即可


import numpy as np
def rotary_matrix(n,m):
 array=np.zeros((n,m))
 #起始点
 x=y=0
 ret=array[x][y]=1
 #设置一个变量i用来在循环中判断是否需要旋转矩阵
 i = 0
 while ret < n*m:
  #从上边一行开始由左到右添加元素
  while y<m-1-i:
   y+=1
   ret+=1
   array[x][y]=ret
  #若ret等于最后一个元素的值，则表示所有元素添加完毕，这时候可以退出循环
  if ret == n * m:
   break
  # 从右边一列开始由上到下添加元素
  while x<n-1-i:
   x+=1
   ret+=1
   array[x][y] = ret
  # 从下边一行开始由右到左添加元素
  while y>0+i:
   y-=1
   ret+=1
   array[x][y]=ret
  # 从左边一列开始由下到上添加元素
  while x>0+1+i:
   x-=1
   ret+=1
   array[x][y] = ret
  i+=1
 print(array)