1861.旋转盒子

目标

给你一个 m x n 的字符矩阵 boxGrid ,它表示一个箱子的侧视图。箱子的每一个格子可能为:

  • '#' 表示石头
  • '*' 表示固定的障碍物
  • '.' 表示空位置

这个箱子被 顺时针旋转 90 度 ,由于重力原因,部分石头的位置会发生改变。每个石头会垂直掉落,直到它遇到障碍物,另一个石头或者箱子的底部。重力 不会 影响障碍物的位置,同时箱子旋转不会产生惯性 ,也就是说石头的水平位置不会发生改变。

题目保证初始时 boxGrid 中的石头要么在一个障碍物上,要么在另一个石头上,要么在箱子的底部。

请你返回一个 n x m 的矩阵,表示按照上述旋转后,箱子内的结果。

示例 1:

输入:box = [["#",".","#"]]
输出:[["."],
      ["#"],
      ["#"]]

示例 2:

输入:box = [["#",".","*","."],
            ["#","#","*","."]]
输出:[["#","."],
      ["#","#"],
      ["*","*"],
      [".","."]]

示例 3:

输入:box = [["#","#","*",".","*","."],
            ["#","#","#","*",".","."],
            ["#","#","#",".","#","."]]
输出:[[".","#","#"],
      [".","#","#"],
      ["#","#","*"],
      ["#","*","."],
      ["#",".","*"],
      ["#",".","."]]

说明:

  • m == boxGrid.length
  • n == boxGrid[i].length
  • 1 <= m, n <= 500
  • boxGrid[i][j] 只可能是 '#' ,'*' 或者 '.' 。

思路

有一个 m x n 矩阵,. 表示空位,# 表示石头,* 表示障碍物。将矩阵顺时针旋转 90°,石头遇到障碍物或者底部会停止下落,返回最终的结果。

根据题意模拟,旋转矩阵,然后分别处理每一列,将石头加入栈中,并将当前格子置空,如果遇到障碍物或者底部则向上填充石头。

代码


/**
 * @date 2026-05-06 9:42
 */
public class RotateTheBox1861 {

    public char[][] rotateTheBox(char[][] boxGrid) {
        boxGrid = rotate(boxGrid);
        int m = boxGrid.length;
        int n = boxGrid[0].length;
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            Deque<Character> q = new ArrayDeque<>();
            for (int i = 0; i < m; i++) {
                char c = boxGrid[i][j];
                if (c == '#') {
                    q.push(c);
                    boxGrid[i][j] = '.';
                } else if (c == '*') {
                    int k = i - 1;
                    while (!q.isEmpty()){
                        boxGrid[k--][j] = q.pop();
                    }
                }
            }
            int i = m - 1;
            while (!q.isEmpty()){
                boxGrid[i--][j] = q.pop();
            }
        }
        return boxGrid;
    }

    public char[][] rotate(char[][] grid) {
        int m = grid.length;
        int n = grid[0].length;
        char[][] rotated = new char[n][m];
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                rotated[j][m - 1 - i] = grid[i][j];
            }
        }
        return rotated;
    }
}

性能

61.旋转链表

目标

给你一个链表的头节点 head ,旋转链表,将链表每个节点向右移动 k 个位置。

示例 1:

输入:head = [1,2,3,4,5], k = 2
输出:[4,5,1,2,3]

示例 2:

输入:head = [0,1,2], k = 4
输出:[2,0,1]

说明:

  • 链表中节点的数目在范围 [0, 500] 内
  • -100 <= Node.val <= 100
  • 0 <= k <= 2 * 10^9

思路

将链表的每个节点右移 k 个位置,即将链表最后 k % list.size() 个元素放到列表头。

可以使用快慢指针,slow 指向最后 k 个节点的前面一个节点,slow 指针移到到 fast 指针需要移动 k + 1 次,即后面 k 个节点和 null。先让 fast 移动 k + 1 次,再让 slowfast 同时移动。

代码


/**
 * @date 2024-11-24 16:15
 */
public class RotateRight61 {

    public ListNode rotateRight_v1(ListNode head, int k) {
        if (head == null) {
            return null;
        }
        int length = 1;
        ListNode last = head;
        while (last.next != null) {
            last = last.next;
            length++;
        }
        k = k % length + 1;
        ListNode fast = head;
        ListNode slow = head;
        while (fast != null) {
            fast = fast.next;
            k--;
            if (k < 0) {
                slow = slow.next;
            }
        }
        last.next = head;
        head = slow.next;
        slow.next = null;
        return head;
    }

}

性能

48.旋转图像

目标

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]]

说明:

n == matrix.length == matrix[i].length
1 <= n <= 20
-1000 <= matrix[i][j] <= 1000

思路

将 n x n 矩阵顺时针 原地 旋转 90°。

顺时针旋转 90° 的规律:交换行列坐标,将列坐标变为 n - 1 - ?

i, j -> j, n - 1 - i
     -> n - 1 - i, n - 1 - j
     -> n - 1 - j, i,
     -> i, j

代码


/**
 * @date 2025-01-26 22:02
 */
public class Rotate48 {

    public void rotate(int[][] matrix) {
        int n = matrix.length;
        for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
            for (int j = 0; j < (n + 1) / 2; j++) {
                int tmp = matrix[n - 1 - j][i];
                matrix[n - 1 - j][i] = matrix[n - 1 - i][n - 1 - j];
                matrix[n - 1 - i][n - 1 - j] = matrix[j][n - 1 - i];
                matrix[j][n - 1 - i] = matrix[i][j];
                matrix[i][j] = tmp;
            }
        }
    }

}

性能

796.旋转字符串

目标

给定两个字符串, s 和 goal。如果在若干次旋转操作之后,s 能变成 goal ,那么返回 true 。

s 的 旋转操作 就是将 s 最左边的字符移动到最右边。

  • 例如, 若 s = 'abcde',在旋转一次之后结果就是'bcdea' 。

示例 1:

输入: s = "abcde", goal = "cdeab"
输出: true

示例 2:

输入: s = "abcde", goal = "abced"
输出: false

说明:

  • 1 <= s.length, goal.length <= 100
  • s 和 goal 由小写英文字母组成

思路

判断能否将 s 经过任意次旋转变为 goal,每次旋转指将最左边的字符放到最右边。

首先判断 sgoal 的长度是否相等,然后再判断 s + s 是否包含 goal

代码


/**
 * @date 2026-05-06 16:30
 */
public class RotateString796 {

    public boolean rotateString(String s, String goal) {
        return s.length() == goal.length() && (s + s).contains(goal);
    }
}

性能