Python 图像处理：非对称维度数组的 90 度旋转

本文旨在解决 Python 中非对称维度数组（例如 2x3 数组）的 90 度旋转问题。通过示例代码和详细解释，我们将展示如何使用 zip 函数和列表推导式来实现数组的旋转，并确保旋转后的数组维度正确。

在图像处理或游戏开发中，经常需要对二维数组（例如表示图像或游戏地图）进行旋转操作。对于对称的方形数组，使用 zip(*array[::-1]) 可以轻松实现 90 度旋转。然而，当数组的维度不对称时，例如 2x3 的数组，直接使用这种方法旋转后，再次旋转无法回到原始状态。 这是因为 zip 函数返回的是一个迭代器，需要将其转换为列表才能正确处理非对称维度的情况。

解决方案：使用列表推导式

为了解决这个问题，我们需要将 zip 函数返回的迭代器转换为列表。可以使用列表推导式来实现：

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def rotate_array(array):
  """
  旋转二维数组 90 度。

  Args:
    array: 要旋转的二维数组。

  Returns:
    旋转后的二维数组。
  """
  return [list(row) for row in zip(*array[::-1])]

# 示例
array = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
rotated_array = rotate_array(array)
print(rotated_array) # 输出：[[4, 1], [5, 2], [6, 3]]

rotated_again = rotate_array(rotated_array)
print(rotated_again) # 输出：[[6, 5, 4], [3, 2, 1]]

代码解释：

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1. array[::-1]： 首先，使用切片 [::-1] 反转数组的行。这相当于将数组上下翻转。
2. zip(*array[::-1])： 然后，使用 zip(*...) 将翻转后的数组进行转置。zip 函数将每一行的元素打包成元组，从而实现转置。
3. [list(row) for row in ...]： 最后，使用列表推导式将 zip 函数返回的元组转换为列表。这确保了旋转后的数组是一个标准的二维列表，而不是一个迭代器。

注意事项：

• 确保输入的 array 是一个二维列表。
• 该方法实现了顺时针 90 度旋转。如果需要逆时针旋转，可以先使用 zip(*array) 转置数组，然后再反转每一行。
• 对于非常大的数组，可以考虑使用 NumPy 库进行旋转，NumPy 提供了更高效的数组操作方法。

使用 NumPy 进行旋转（可选）：

如果性能是关键，可以使用 NumPy 库来进行数组旋转。 NumPy 提供了 rot90 函数，可以方便地旋转数组。

import numpy as np

def rotate_array_numpy(array):
  """
  使用 NumPy 旋转二维数组 90 度。

  Args:
    array: 要旋转的二维数组。

  Returns:
    旋转后的二维数组。
  """
  return np.rot90(np.array(array), k=-1).tolist() # k=-1 顺时针旋转

# 示例
array = [[1, 2, 3], [4, 5, 6]]
rotated_array = rotate_array_numpy(array)
print(rotated_array) # 输出：[[4, 1], [5, 2], [6, 3]]

总结：

本文介绍了如何使用 Python 对非对称维度数组进行 90 度旋转。通过使用 zip 函数和列表推导式，可以确保旋转后的数组维度正确。对于性能要求较高的场景，可以考虑使用 NumPy 库进行旋转。选择哪种方法取决于具体的应用场景和性能需求。希望本文能够帮助你解决图像处理或游戏开发中遇到的数组旋转问题。

以上就是Python 图像处理：非对称维度数组的 90 度旋转的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！