在Python中，如何将矩阵逆时针旋转90度？

Question

>>> def rotate_matrix( k: List[List[int]]):
    """
    For example, if I have:
    m = [[1,2,3],
         [2,3,3],
         [5,4,3]]
    rotate_matrix(m) should give me [[3,3,3],[2,3,4],[1,2,5]]. 
    """

编辑：最好不要使用numpy。

- user10634718

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我已经在Python IDLE中尝试了这段代码，但不知何故，它输出的是原始矩阵而不是旋转后的矩阵。你能帮忙看看吗？ - user10634718

我刚刚复制了答案中的代码并运行了一下，结果完美无缺。请检查你的代码是否正确打印了数组，比如：print( new_matrix )。 - DrM

Answer 1

以下是不使用Numpy的纯Python代码实现逆时针矩阵旋转的一行代码：

new_matrix = [[m[j][i] for j in range(len(m))] for i in range(len(m[0])-1,-1,-1)]

如果你想在一个函数中实现这个功能，则

def rotate_matrix( m ):
    return [[m[j][i] for j in range(len(m))] for i in range(len(m[0])-1,-1,-1)]

无论如何，结果都是

m = [ [1,2,3], [2,3,3], [5,4,3]]

是什么

[[3, 3, 3], [2, 3, 4], [1, 2, 5]]

另外，如果您想要常规的转置，那么简单的一行纯Python版本如下：

[[m[j][i] for j in range(len(m))] for i in range(len(m[0]))]

- DrM

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我已经在Python IDLE中尝试了这段代码，但不知何故，它输出的是原始矩阵而不是旋转后的矩阵。你能帮忙看看吗？ - user10634718

我只是从这里复制了代码并运行它，它很完美。请检查您的代码是否正确打印了数组，参见 print(new_matrix)。 - DrM

这段代码很好，你能否解释一下其中的一行代码以便理解吗？谢谢。 - Vrushal Raut

@VrushalRaut 很好的问题，也许画一张图片（或两张）会有所帮助。我会尽量找时间研究一下。 - DrM

@DrM，您会如何更改代码以顺时针旋转矩阵？ - Programming Noob

Answer 2

你可以使用numpy函数rot90。

import numpy as np
m = np.array([[1,2,3],
         [2,3,3],
         [5,4,3]])

def rotate_matrix(mat):
    return np.rot90(mat)

- Vikhyat Agarwal

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编辑：最好不要使用numpy。 - Roy Iacob

Answer 3

#解决方案1

print(list(list(x) for x in zip(*m))[::-1])

抱歉，我的能力范围不包括翻译。我只能用英文回答问题。

print([[x[i] for x in m] for i in range(len(m))][::-1])

#solution3

r = []
i = 0
for row in m:
  listToAdd = [item[i] for item in m]
  r.append(listToAdd)
  i +=1
print(r[::-1])

- God Is One

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如果您可以使用元组而不是列表，则可以更简短：list(zip(*m))[::-1] 或 [*zip(*m)][::-1]。 - ggorlen

为什么要用 * 解包 m，然后再用 zip 打包回去？ - radoslav006

@radoslav006 这基本上是旋转/枢轴操作。zip 的参数是不同的列表，zip 的输出是每个列表的第n个元素组合在一起。 - undefined

Answer 4

def rotate_90_degree_anticlckwise(matrix):
    new_matrix = []
    for i in range(len(matrix[0]), 0, -1):
        new_matrix.append(list(map(lambda x: x[i-1], matrix)))

    return new_matrix


def rotate_90_degree_clckwise(matrix):
    new_matrix = []
    for i in range(len(matrix[0])):
        li = list(map(lambda x: x[i], matrix))
        li.reverse()
        new_matrix.append(li)

    return new_matrix

def rotate_90_degree_clckwise_by_zip_method(matrix):
    return list(list(x)[::-1] for x in zip(*matrix))

- Rahul Sharma

Answer 5

看一下这段代码。这是使用scratch将任何矩阵旋转90度的方法。

[这是将矩阵旋转90度的代码][1]

    n = input("enter input:")
    l =[]

    while (n !=""):
    
        l.append(n.split(" "))
        n = input("enter input:")
        l1=[]
    for i in range(len(l[0])):
        l1.append([])
    for j in range (len(l1)):
        for p in range(len(l)):
           l1[j].append(l[p][-(j+1)])

    for s in l1:
         print(*s)
'''


  [1]: https://istack.dev59.com/c8jHC.webp

- Chaitanya Kumaria

Answer 6

def rotated_array(array):
    new_array = np.zeros([array.shape[0], array.shape[1]])
    for i in range(array.shape[0]):
        for j in range(array.shape[1]):
            t = array.shape[0]-j-1          # To Start with last row and first column
            new_array[i, j] = array[t, i]
    return new_array

- Yash Trivedi

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新数组的形状与原始输入数组的形状相同。如果新数组是原始输入数组旋转90度得到的，则这是不正确的。 - Wilf Rosenbaum

Answer 7

将矩阵逆时针旋转90度（原地操作）

def rotate(matrix):
    for i in range(len(matrix) - 1, -1, -1):
        for j in range(i):
            matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]
    matrix.reverse()

原地顺时针旋转矩阵90度

def rotate(matrix):
    matrix.reverse()
    for i in range(len(matrix)):
        for j in range(i):
            matrix[i][j], matrix[j][i] = matrix[j][i], matrix[i][j]

- sksoumik

Answer 8

您可以循环遍历原始矩阵并创建一个新的矩阵。这是我逆时针的方法，对于另一种方式也会类似。 这不需要它是一个正方形。

def left_rotate(mat):
    if not mat: return []
    colcount = len(mat[0])

    # Initialize empty lists
    new = [list() for _ in range(colcount)]
    # Go through the rows, append elements one by one
    for row in mat:
        for j in range(colcount):
            new[j].append(row[colcount - 1 - j])
    return new

例子：

>>> print(left_rotate([[1, 2], [3, 4], [5, 6]]))
[[2, 4, 6], [1, 3, 5]]

- musava_ribica

Answer 9

如果您正在使用方阵（行数等于列数），那么可以使用以下代码：

list(zip(*reversed(a))) # 90 degrees clockwise

list(zip(*reversed(a)))[::-1] # 90 degrees counter-clockwise

- R1D3R175

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代码片段中有一个小错误，您需要删除 reversed，使其变为：list(zip(*a))[::-1] # 逆时针旋转90度。 - craigpastro

Answer 10

只需将矩阵垂直翻转，然后将右上角三角形与左下角三角形交换

def rotate_matrix_ccw(mat):
    if mat is None:
        return None
    n = len(mat)
    if n == 1:
        return mat
    for i in range(n):
        if len(mat[i]) != n:
            raise Exception("Matrix must be square")
    # flip the matrix vertically
    for j in range(n // 2):
        for i in range(n):
            mat[i][j], mat[i][n - 1 - j] = mat[i][n - 1 - j], mat[i][j]
    # switch the upper-right triangle with the lower-left triangle
    for i in range(n):
        for j in range(i):
            mat[i][j], mat[j][i] = mat[j][i], mat[i][j]
    return mat

- Atom