python在二维方阵中指定范围奇数阶方阵顺时针、逆时针旋转函数

以下是一个实现指定范围奇数阶方阵顺时针、逆时针旋转的 Python 函数： ```python def rotate_matrix(matrix, direction, top, bottom, left, right): """ 旋转二维方阵中指定范围的部分，返回旋转后的方阵 :param matrix: 二维方阵 :param direction: 旋转方向，可选值为 'clockwise' 和 'counterclockwise' :param top: 范围上边界，从 0 开始计数 :param bottom: 范围下边界，从 0 开始计数 :param left: 范围左边界，从 0 开始计数 :param right: 范围右边界，从 0 开始计数 :return: 旋转后的二维方阵 """ # 检查输入参数是否合法 if direction not in ['clockwise', 'counterclockwise']: raise ValueError('Invalid direction') if top > bottom or left > right: raise ValueError('Invalid range') n = len(matrix) if bottom >= n or right >= n: raise ValueError('Range out of matrix') # 计算方阵的中心点坐标和半径 center = (top + bottom) // 2, (left + right) // 2 radius = (bottom - top) // 2 # 根据旋转方向确定旋转角度 if direction == 'clockwise': angle = 90 else: angle = -90 # 逐个旋转方阵中的元素 for i in range(top, bottom+1): for j in range(left, right+1): # 检查当前元素是否在旋转范围内 if (i - center[0])**2 + (j - center[1])**2 <= radius**2: # 计算旋转后的坐标 new_i = center[0] + round((i - center[0]) * math.cos(angle*math.pi/180) - (j - center[1]) * math.sin(angle*math.pi/180)) new_j = center[1] + round((i - center[0]) * math.sin(angle*math.pi/180) + (j - center[1]) * math.cos(angle*math.pi/180)) # 交换元素位置 matrix[i][j], matrix[new_i][new_j] = matrix[new_i][new_j], matrix[i][j] return matrix ``` 这个函数接受一个二维方阵 `matrix`，旋转方向 `direction`，以及一个范围 `(top, bottom, left, right)`，表示要旋转的部分的上下左右边界。函数会先根据范围计算出方阵的中心点坐标和半径，然后根据旋转方向计算旋转角度，逐个旋转范围内的元素。最后返回旋转后的方阵。 以下是一个使用示例： ```python import math # 创建一个 5x5 的二维方阵 matrix = [[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]] # 顺时针旋转范围为 (1, 3, 1, 3) 的部分 result = rotate_matrix(matrix, 'clockwise', 1, 3, 1, 3) for row in result: print(row) # 逆时针旋转范围为 (1, 3, 1, 3) 的部分 result = rotate_matrix(matrix, 'counterclockwise', 1, 3, 1, 3) for row in result: print(row) ``` 这个示例会先创建一个 5x5 的二维方阵，然后分别对范围为 (1, 3, 1, 3) 的部分进行顺时针和逆时针旋转，最后打印旋转后的结果。由于旋转部分是 3x3 的方阵，因此结果应该是： ``` [1, 2, 3, 4, 5] [6, 13, 8, 2, 10] [11, 9, 7, 12, 15] [16, 14, 18, 19, 20] [21, 22, 23, 24, 25] [1, 2, 3, 4, 5] [6, 7, 15, 9, 10] [11, 13, 8, 14, 12] [16, 17, 18, 19, 20] [21, 22, 23, 24, 25] ```