Question

对于C语言和衍生物（Python，Cython，纯C），使用最少的内存和操作将非方形M×N阵列围绕其中心旋转180°的最佳算法是什么？

Answer 1

假设out是array，M和N的行和列编号的初始化副本，我们使用的语言索引数组从0到（M -1）和（N-1）：

在Python中：

def rotate_180(array, M, N, out):
    for i in range(M):
        for j in range(N):
            out[i, N-1-j] = array[M-1-i, j]

4000×3000阵列需要5.82秒。

使用Memviews进行并行化的Cython + OpenMP：

cdef void rotate_180(float[:, :] array, int M, int N, float[:, :] out) nogil:

    cdef size_t i, j

    with parallel(num_threads=8):
        for i in prange(M):
            for j in range(N):
                out[i, N-1-j] = array[M-1-i, j]

4000×3000阵列需要5.45秒。

相比之下，np.rot90(array, 2)的numpy需要8.58μs。

编辑：为了避免知道所有评论，这就是它的作用：

a = array([[1, 2, 3],
           [4, 5, 6],
           [7, 8, 9]])

rotate_180(a, 3, 3, b)

b = array([[9, 8, 7],
           [6, 5, 4],
           [3, 2, 1]])

np.rot90(a, 2)

out = array([[9, 8, 7],
             [6, 5, 4],
             [3, 2, 1]])

所以这确实是180°旋转。

np.flip(a, 0)

out = array([[7, 8, 9],
             [4, 5, 6],
             [1, 2, 3]])

是沿最后一行的对称，而不是旋转。

np.flip(np.flip(a, 1), 0)

out = array([[9, 8, 7],
             [6, 5, 4],
             [3, 2, 1]])

也是180°旋转。

所以，是的，谢谢你，我的代码按照它说的做了。

如何以有效的方式将阵列旋转±180°？

1 个答案: