本题要求编写程序,将给定n×n方阵中的每个元素循环向右移m个位置,即将第0、1、⋯、n−1列变换为第n−m、n−m+1、⋯、n−1、0、1、⋯、n−m−1列。
时间: 2023-05-31 14:18:49 浏览: 74
C语言数组元素循环右移问题及解决方法
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### 回答1:
编写一个程序,输入n和m,将n*n的方阵的每一个元素循环向右移动m个位置。
例如:
给定n = 3, m = 1:
[[1, 2, 3],
[4, 5, 6],
[7, 8, 9]]
变换后为:
[[3, 1, 2],
[6, 4, 5],
[9, 7, 8]]
可以使用 python中的numpy库的 roll() 函数来进行方阵元素的移动。
语法为: numpy.roll(a, shift, axis)
如:
import numpy as np
n = 3
m = 1
matrix = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]])
matrix = np.roll(matrix, m, axis=1)
print(matrix)
请注意如果是m = -1,则是左移,不用转置.
希望这对您有帮助!
### 回答2:
题目要求我们编写一个程序,将一个给定的n*n的方阵中的每个元素循环向右移m个位置,这个过程可以理解为将矩阵沿着列的方向转动m个位置。
对于这个问题,我们可以采取以下的算法:
1. 定义输入变量n, m以及n*n的方阵A.
2. 创建一个新的n*n的方阵B, 初始化所有元素为0.
3. 对于矩阵A中的每个元素A[i][j], 计算它向右移动m个位置后的新坐标为B[i][(j+m)%n].
4. 将计算出的新坐标对应的元素赋值给方阵B.
5. 输出方阵B.
代码实现:
```python
def circular_shift(n, m, A):
B = [[0 for j in range(n)] for i in range(n)] # 创建一个n*n的全0矩阵B
for i in range(n):
for j in range(n):
B[i][(j+m)%n] = A[i][j] # 将A中的元素循环移动m个位置后赋值给B
return B
# 测试程序
n = 3
m = 2
A = [[1, 2, 3], [4, 5, 6], [7, 8, 9]]
B = circular_shift(n, m, A)
for row in B:
print(row)
```
程序输出:
```output
[2, 3, 1]
[5, 6, 4]
[8, 9, 7]
```
上述代码中,我们通过两个嵌套的for循环,遍历了原始矩阵A中的每个元素,并按照题目要求计算出了矩阵B中对应的元素值,并输出了转换后的矩阵B。
这里的时间复杂度是O(n^2)。
### 回答3:
题意理解:
本题要求编写程序,将给定 $n \times n$ 方阵中的每个元素循环向右移 $m$ 个位置。例如,当 $n=3,m=1$ 时,下图所示的方阵:
$$\begin{pmatrix} 1 & 2 & 3 \\ 4 & 5 & 6 \\ 7 & 8 & 9 \end{pmatrix}$$
要变为:
$$\begin{pmatrix} 3 & 1 & 2 \\ 6 & 4 & 5 \\ 9 & 7 & 8 \end{pmatrix}$$
从前到后,原来第 $0$ 列的元素现在变成了第 $n-m$ 列的元素,原来第 $1$ 列的元素现在变成了第 $n-m+1$ 列的元素,以此类推,原来第 $n-1$ 列的元素现在变成了第 $n-m-1$ 列的元素,原来第 $n$ 列的元素现在变成了第 $n-m$ 列的元素。
算法思路:
我们可以通过矩阵变换来实现循环向右移 $m$ 个位置的操作。我们先构造一个 $n \times n$ 的单位矩阵 $I$,然后将其第 $0$ 至第 $m-1$ 列的元素移动到第 $n-m$ 至第 $n-1$ 列,最终得到的矩阵即为所求。
示例代码:
以下是 Python 代码实现:
def rotate(mat, m):
n = len(mat)
# 创建单位矩阵
I = [[1 if i == j else 0 for j in range(n)] for i in range(n)]
# 将 I 的前 m-1 列移动到 I 的后 m-1 列
for i in range(m):
for j in range(n):
I[j][(j+m)%n] = mat[j][i]
# 计算矩阵乘积,得到结果
res = [[0 for j in range(n)] for i in range(n)]
for i in range(n):
for j in range(n):
for k in range(n):
res[i][j] += I[i][k] * mat[k][j]
return res
n = int(input())
mat = [list(map(int, input().split())) for i in range(n)]
m = int(input())
res = rotate(mat, m)
for i in range(n):
print(' '.join(map(str, res[i])))
算法分析:
时间复杂度:本算法包含三个步骤:构造单位矩阵($O(n^2)$)、将单位矩阵的前 $m$ 列移动到后 $m$ 列($O(nm)$)、计算矩阵的乘积($O(n^3)$),因此时间复杂度为 $O(n^3+nm)$。
空间复杂度:本算法使用了三个 $n \times n$ 的矩阵,即 $O(n^2)$ 的额外空间。
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