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E1886.判断矩阵经轮转后是否一致

matrix, https://leetcode.cn/problems/determine-whether-matrix-can-be-obtained-by-rotation/

给你两个大小为 n x n 的二进制矩阵 mattarget 。现 以 90 度顺时针轮转 矩阵 mat 中的元素 若干次 ,如果能够使 mattarget 一致,返回 true ;否则,返回 false

示例 1:

img
输入:mat = [[0,1],[1,0]], target = [[1,0],[0,1]]
输出:true
解释:顺时针轮转 90 度一次可以使 mat 和 target 一致。

示例 2:

img
输入:mat = [[0,1],[1,1]], target = [[1,0],[0,1]]
输出:false
解释:无法通过轮转矩阵中的元素使 equal 与 target 一致。

示例 3:

img
输入:mat = [[0,0,0],[0,1,0],[1,1,1]], target = [[1,1,1],[0,1,0],[0,0,0]]
输出:true
解释:顺时针轮转 90 度两次可以使 mat 和 target 一致。

提示:

  • n == mat.length == target.length
  • n == mat[i].length == target[i].length
  • 1 <= n <= 10
  • mat[i][j]target[i][j] 不是 0 就是 1

转置 + 行逆序 = 顺时针旋转 90 度。Python 的列表比较运算符 ==递归深度比较

python
class Solution:
    def findRotation(self, mat: List[List[int]], target: List[List[int]]) -> bool:
        # 最多尝试 4 次 (0°, 90°, 180°, 270°)
        for _ in range(4):
            # 1. 判断当前是否相等 (直接利用 Python 列表特性)
            if mat == target:
                return True
            
            # 2. 顺时针旋转 90 度准备下一次循环
            # 技巧:转置 (zip) + 每行逆序 ([::-1])
            mat = [list(row)[::-1] for row in zip(*mat)]
        
        # 4 次都不匹配
        return False
  1. 定义区别

转置 (Transpose)

  • 定义:将矩阵的行变成列,列变成行。即元素 Aij 变为 Aji
  • 几何意义:相当于沿着主对角线(左上角到右下角)进行镜像翻转
  • 公式Bij=Aji
  • Python 实现zip(*mat)

顺时针旋转 90 度 (Clockwise Rotation 90°)

  • 定义:整个矩阵向右倒一下。
  • 几何意义:原来的第一行变成了最后一列,原来的最后一行变成了第一列。
  • 公式Bij=An1j,i (其中 n 是矩阵边长)
  • 实现步骤先转置,再左右翻转每一行

  1. 直观对比示例

假设有一个 2×2 矩阵:

A=[1234]

操作 A:转置 (zip(*mat))

沿着主对角线(1和4连线)翻转:

  • 2 和 3 互换位置。
AT=[1324]

(注意:1还在左上,4还在右下)

操作 B:顺时针旋转 90 度

想象把纸向右旋转 90 度:

  • 第一行 [1, 2] 变成了最后一列(竖着放)。
  • 第二行 [3, 4] 变成了第一列(竖着放)。
Arot=[3142]

所以,转置 + 行逆序 = 顺时针旋转 90 度