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PHP 旋转矩阵算法实现

秋瑶同学_4214

秋瑶同学_4214

发布时间:2026-03-10 18:28:14

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来源于php中文网

原创

PHP矩阵顺时针旋转90°的核心是将原矩阵第j列从下到上赋值给新矩阵第j行,实现为$rotated[$j][$rows-1-$i] = $matrix[$i][$j],支持任意m×n矩形矩阵。

php 旋转矩阵算法实现

PHP 中实现矩阵旋转,核心是理解二维数组索引变换规律。顺时针旋转 90° 最常用,关键在于:新矩阵的第 i 行,来自原矩阵的第 i 列(倒序)。

顺时针旋转 90 度

适用于正方形矩阵(n×n),也兼容矩形(m×n → n×m)。原理是将原矩阵的每一列从下到上提取,作为新矩阵的一行。

  • 设原矩阵为 $matrix,行数 $rows,列数 $cols
  • 新建结果数组 $rotated,尺寸为 $cols × $rows
  • 遍历列索引 $j = 0 到 $cols-1,再遍历行索引 $i = $rows-1 到 0(倒序)
  • 赋值:$rotated[$j][$rows-1-$i] = $matrix[$i][$j](更直观写法:$rotated[$j][] = $matrix[$i][$j] 配合内层循环)

简洁可读的实现示例

以下代码支持任意尺寸二维数组,顺时针转 90°:

function rotateMatrixClockwise($matrix) {
    if (empty($matrix)) return [];
    $rows = count($matrix);
    $cols = count($matrix[0]);
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>$rotated = array_fill(0, $cols, array_fill(0, $rows, null));

for ($i = 0; $i < $rows; $i++) {
    for ($j = 0; $j < $cols; $j++) {
        $rotated[$j][$rows - 1 - $i] = $matrix[$i][$j];
    }
}

return $rotated;

}

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例如输入 [[1,2,3],[4,5,6]](2×3),输出为 [[4,1],[5,2],[6,3]](3×2)。

逆时针旋转 90 度与 180 度

逆时针 90° 等价于先转置再垂直翻转;也可直接映射:$rotated[$cols-1-$j][$i] = $matrix[$i][$j]。

  • 逆时针 90°:$rotated[$cols-1-$j][$i] = $matrix[$i][$j]
  • 180° 旋转:等价于两次顺时针 90°,或直接反向遍历行列:$rotated[$rows-1-$i][$cols-1-$j] = $matrix[$i][$j]

注意事项与优化建议

实际使用中需注意边界和类型安全:

  • 确保输入是规则二维数组,可用 array_is_list() 和 count($matrix[0]) 校验列数一致性
  • 大矩阵慎用嵌套循环,PHP 数组复制开销明显;如需高频操作,考虑用索引计算代替生成新数组
  • 若仅需访问旋转后某位置的值(不构造完整新矩阵),可封装坐标转换函数,节省内存

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