L0048_RotateImage.java

import java.util.Arrays;

/**
 * https://leetcode.cn/problems/rotate-image/
 * 
 * 给定一个 n × n 的二维矩阵 matrix 表示一个图像，请你将图像顺时针旋转 90 度。
 * 你必须在 原地 旋转图像，这意味着你需要直接修改输入的二维矩阵。请不要 使用另一个矩阵来旋转图像。
 * 
 * 示例 1：
 * 输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
 * 输出：[[7,4,1],[8,5,2],[9,6,3]]
 * 
 * 示例 2：
 * 输入：matrix = [[5,1,9,11],[2,4,8,10],[13,3,6,7],[15,14,12,16]]
 * 输出：[[15,13,2,5],[14,3,4,1],[12,6,8,9],[16,7,10,11]]
 * 
 * 提示：
 * n == matrix.length == matrix[i].length
 * 1 <= n <= 20
 * -1000 <= matrix[i][j] <= 1000
 */
public class L0048_RotateImage {

    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        
        // 先沿对角线翻转
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = i + 1; j < n; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[j][i];
                matrix[j][i] = temp;
            }
        }
        
        // 再沿垂直中线翻转
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            for (int j = 0; j < n / 2; j++) {
                int temp = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = matrix[i][n - 1 - j];
                matrix[i][n - 1 - j] = temp;
            }
        }
    }

    // 打印矩阵
    private static void printMatrix(int[][] matrix) {
        for (int[] row : matrix) {
            System.out.println(Arrays.toString(row));
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        L0048_RotateImage solution = new L0048_RotateImage();
        
        // 测试用例 1
        int[][] matrix1 = {
            {1, 2, 3},
            {4, 5, 6},
            {7, 8, 9}
        };
        System.out.println("测试用例 1：");
        System.out.println("旋转前：");
        printMatrix(matrix1);
        solution.rotate(matrix1);
        System.out.println("旋转后：");
        printMatrix(matrix1);
        
        // 测试用例 2
        int[][] matrix2 = {
            {5, 1, 9, 11},
            {2, 4, 8, 10},
            {13, 3, 6, 7},
            {15, 14, 12, 16}
        };
        System.out.println("\n测试用例 2：");
        System.out.println("旋转前：");
        printMatrix(matrix2);
        solution.rotate(matrix2);
        System.out.println("旋转后：");
        printMatrix(matrix2);
    }
}