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L35.【LeetCode题解】转置矩阵(C语言)

news 来源：原创 2025/5/1 9:36:08

1.题目

2.分析

函数参数的解释

矩阵转置的核心代码

3.代码

4.提交结果

5.简洁代码

1.题目

867. 转置矩阵

给你一个二维整数数组 matrix，返回 matrix 的 转置矩阵 。

矩阵的转置是指将矩阵的主对角线翻转，交换矩阵的行索引与列索引。

示例 1：
输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[[1,4,7],[2,5,8],[3,6,9]]
示例 2：
输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6]]
输出：[[1,4],[2,5],[3,6]]
提示：

m == matrix.length
n == matrix[i].length
1 <= m, n <= 1000
1 <= m * n <= 105
-10^9 <= matrix[i][j] <= 10^9

2.分析

函数参数的解释

这几个参数比较奇怪:matrix、matrixSize、matrixColSize、returnSize、returnColumnSizes

LeetCode的注释上是这样说的:

/*** Return an array of arrays of size *returnSize.* The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.* Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().*/

如果没看懂,可以打印参数看看情况:

指定矩阵[[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9],[10,11,12]],打印各个参数的值:

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) 
{printf("matrixSize:%d\n",matrixSize);printf("matrixColSize[0]:%d\n",matrixColSize[0]);printf("matrixColSize[1]:%d\n",matrixColSize[1]);printf("matrixColSize[2]:%d\n",matrixColSize[2]);printf("matrixColSize[3]:%d\n",matrixColSize[3]);return NULL;//随便返回一个值,为了编译能通过
}

查看测试结果的标准输出:

可以得出:matrixSize是矩阵的行数,矩阵第i行的元素个数为matrixColSize[i](i从0开始算)

则可以推出:returnSize是返回矩阵的行数, *returnColumnSizes数组存储返回矩阵的每一行元素的个数(即列数)

矩阵转置的核心代码

return_matrix[i][j]=matrix[j][i];

元素的行列互换

3.代码

C语言

本题较好考察了指针的运用

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) 
{*returnSize=matrixColSize[0];//原矩阵最少1列*returnColumnSizes=(int*)malloc(sizeof(int*)*matrixColSize[0]);for (int i=0;i<*returnSize;i++){(*returnColumnSizes)[i]=matrixSize;}int** return_matrix=(int**)malloc(sizeof(int**)*(*returnSize));for (int i=0;i<*returnSize;i++){return_matrix[i]=(int*)malloc(sizeof(int*)*(*returnColumnSizes[0]));for (int j=0;j<(*returnColumnSizes[0]);j++){return_matrix[i][j]=matrix[j][i];}}return return_matrix;
}

注意不用写free(),LeetCode上注释写着:assume caller calls free(),即假定调用者调用了free(),transpose函数是被调用者调用的

4.提交结果

5.简洁代码

如果想简化代码,可以一重循环和二重循环合并

int** transpose(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize, int** returnColumnSizes) 
{*returnSize=matrixColSize[0];//原矩阵最少1列*returnColumnSizes=(int*)malloc(sizeof(int*)*matrixColSize[0]);int** return_matrix=(int**)malloc(sizeof(int**)*(*returnSize));for (int i=0;i<*returnSize;i++){(*returnColumnSizes)[i]=matrixSize;return_matrix[i]=(int*)malloc(sizeof(int*)*(*returnColumnSizes[0]));for (int j=0;j<(*returnColumnSizes[0]);j++){return_matrix[i][j]=matrix[j][i];}}return return_matrix;
}