如何创建 5x5 二维数组的 2x2 子数组，旋转它，然后将其添加回原始数组？

Question

我正在尝试创建一个类似“十五”的游戏，但不是将瓷砖滑入一个空白空间，而是删除了空白空间，您必须选择单独的 2x2 网格进行旋转，以便以正确的顺序获得所有数字。

我一直不知道如何从原始数组创建子数组并拥有它，以便将子数组的旋转应用于原始数组。

例如：

01 02 03 04 05  
06 07 09 14 10  
11 12 08 13 15  
16 17 18 19 20  
21 22 23 24 25  

为了解决这个游戏，您需要选择数字 9 并顺时针旋转{09, 14} {08, 13} 。

我对编程和 java 比较陌生，所以任何帮助将不胜感激！

Answer 1

假设您有一个二维数组（列数组），那么您的第一个索引是 x 坐标，第二个索引是网格中的 y 坐标。 x 和 y 参数表示用户单击的 position。 但是，如果您在边界处选择 position，此方法会抛出异常。

private static int[][] rotate2x2SubArray(int[][] grid, final int x, final int y) {
    final int topLeft = grid[x][y];
    final int topRight = grid[x + 1][y];
    final int bottomRight = grid[x + 1][y + 1];
    final int bottomLeft = grid[x][y + 1];

    //topRight's new value is topLeft's old value
    grid[x + 1][y] = topLeft;
    //bottomRight's new value is topRight's old value
    grid[x + 1][y + 1] = topRight;
    //bottomLeft's new value is bottomRight's old value
    grid[x][y + 1] = bottomRight;
    //topLeft's new value is bottomLeft's old value
    grid[x][y] = bottomLeft;

    return grid;
}

这只是我的方法。 可能有一百种方法可能更快/更慢或更灵活（旋转可变大小）。

Answer 2

这是一个概念证明。 这是原始的 5 x 5 阵列。

  1  2  3  4  5
  6  7  8  9 10
 11 12 13 14 15
 16 17 18 19 20
 21 22 23 24 25

这是 8 逆时针旋转后的数组。

  1  2  3  4  5
  6  7  9 14 10
 11 12  8 13 15
 16 17 18 19 20
 21 22 23 24 25

这是 16 顺时针旋转后的数组。

  1  2  3  4  5
  6  7  9 14 10
 11 12  8 13 15
 21 16 18 19 20
 22 17 23 24 25

这是可运行的代码。 我没有检查行或列是否小于最后一行或列。 我所做的只是创建旋转 2 x 2 子数组的方法。

public class RotateSubArray {

    public static void main(String[] args) {
        RotateSubArray rotate = new RotateSubArray();
        int[][] array = rotate.createArray();
        System.out.println(rotate.printArray(array));
        array = rotate.rotateSubArray(array, 1, 2, false);
        System.out.println(rotate.printArray(array));
        array = rotate.rotateSubArray(array, 3, 0, true);
        System.out.println(rotate.printArray(array));
    }
    
    public int[][] createArray() {
        int[][] output = new int[5][5];
        
        int count = 1;
        for (int i = 0; i < output.length; i++) {
            for (int j = 0; j < output[i].length; j++) {
                output[i][j] = count++;
            }
        }
        
        return output;
    }
    
    public String printArray(int[][] output) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder();
        
        for (int i = 0; i < output.length; i++) {
            for (int j = 0; j < output[i].length; j++) {
                builder.append(String.format("%3d", output[i][j]));
            }
            builder.append(System.lineSeparator());
        }
        
        return builder.toString();
    }
    
    public int[][] rotateSubArray(int[][] array, int row, int column, 
            boolean clockwise) {
        int temp = array[row][column];
        int nextRow = row + 1;
        int nextColumn = column + 1;
        
        if (clockwise) {
            array[row][column] = array[nextRow][column];
            array[nextRow][column] = array[nextRow][nextColumn];
            array[nextRow][nextColumn] =  array[row][nextColumn];
            array[row][nextColumn] = temp;
        } else {
            array[row][column] = array[row][nextColumn];
            array[row][nextColumn] = array[nextRow][nextColumn];
            array[nextRow][nextColumn] = array[nextRow][column];
            array[nextRow][column] = temp;
        }
        
        return array;
    }

}