Transposición de una matriz 2D en JavaScript

arrays matrix

Question

Tengo una matriz de matrices, algo así como:

[
    [1,2,3],
    [1,2,3],
    [1,2,3],
]

Me gustaría transponerlo para obtener la siguiente matriz:

[
    [1,1,1],
    [2,2,2],
    [3,3,3],
]

No es difícil hacerlo programáticamente usando bucles:

function transposeArray(array, arrayLength){
    var newArray = [];
    for(var i = 0; i < array.length; i++){
        newArray.push([]);
    };

    for(var i = 0; i < array.length; i++){
        for(var j = 0; j < arrayLength; j++){
            newArray[j].push(array[i][j]);
        };
    };

    return newArray;
}

Esto, sin embargo, parece voluminoso, y siento que debería haber una manera más fácil de hacerlo. ¿Esta ahí?

Answer 1

¡Muchas buenas respuestas aquí! Los consolidé en una respuesta y actualicé algunos de los códigos para una sintaxis más moderna:

One-liners inspirados por y Óscar Gómez Alcañiz

function transpose(matrix) {
  return matrix[0].map((col, i) => matrix.map(row => row[i]));
}

function transpose(matrix) {
  return matrix[0].map((col, c) => matrix.map((row, r) => matrix[r][c]));
}

Estilo de enfoque funcional con reducir por

function transpose(matrix) {
  return matrix.reduce((prev, next) => next.map((item, i) =>
    (prev[i] || []).concat(next[i])
  ), []);
}

Lodash / Underscore por

function tranpose(matrix) {
  return _.zip(...matrix);
}

// Without spread operator.
function transpose(matrix) {
  return _.zip.apply(_, [[1,2,3], [1,2,3], [1,2,3]])
}

Enfoque de vainilla

function transpose(matrix) {
  const rows = matrix.length, cols = matrix[0].length;
  const grid = [];
  for (let j = 0; j < cols; j++) {
    grid[j] = Array(rows);
  }
  for (let i = 0; i < rows; i++) {
    for (let j = 0; j < cols; j++) {
      grid[j][i] = matrix[i][j];
    }
  }
  return grid;
}

Enfoque vainilla in situ ES6 inspirado en

function transpose(matrix) {
  for (var i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (var j = 0; j < i; j++) {
      const temp = matrix[i][j];
      matrix[i][j] = matrix[j][i];
      matrix[j][i] = temp;
    }
  }
}

// Using destructing
function transpose(matrix) {
  for (var i = 0; i < matrix.length; i++) {
    for (var j = 0; j < i; j++) {
      [matrix[i][j], matrix[j][i]] = [matrix[j][i], matrix[i][j]];
    }
  }
}

Answer 2

ES6 1liners como:

let invert = a => a[0].map((col, c) => a.map((row, r) => a[r][c]))

igual que la de Óscar, pero como prefieres rotarla en el sentido de las agujas del reloj:

let rotate = a => a[0].map((col, c) => a.map((row, r) => a[r][c]).reverse())

Answer 3

Las respuestas anteriores me parecieron difíciles de leer o demasiado detalladas, así que escribo una. Y creo que esta es la forma más intuitiva de implementar la transposición en álgebra lineal, no haces intercambio de valores , sino que simplemente insertas cada elemento en el lugar correcto en la nueva matriz:

function transpose(matrix) {
  const rows = matrix.length
  const cols = matrix[0].length

  let grid = []
  for (let col = 0; col < cols; col++) {
    grid[col] = []
  }
  for (let row = 0; row < rows; row++) {
    for (let col = 0; col < cols; col++) {
      grid[col][row] = matrix[row][col]
    }
  }
  return grid
}

Answer 4

Limpio y puro:

[[0, 1], [2, 3], [4, 5]].reduce((prev, next) => next.map((item, i) =>
    (prev[i] || []).concat(next[i])
), []); // [[0, 2, 4], [1, 3, 5]]

Las soluciones anteriores pueden provocar fallas en caso de que se proporcione una matriz vacía.

Aquí está como una función:

function transpose(array) {
    return array.reduce((prev, next) => next.map((item, i) =>
        (prev[i] || []).concat(next[i])
    ), []);
}

console.log(transpose([[0, 1], [2, 3], [4, 5]]));

Actualizar. Se puede escribir aún mejor con el operador de propagación:

const transpose = matrix => matrix.reduce(($, row) =>
    row.map((_, i) => [...($[i] || []), row[i]]), 
    []
)

Answer 5

Otra variación más usando Array.map . El uso de índices permite transponer matrices donde M != N :

// Get just the first row to iterate columns first
var t = matrix[0].map(function (col, c) {
    // For each column, iterate all rows
    return matrix.map(function (row, r) { 
        return matrix[r][c]; 
    }); 
});

Todo lo que hay que transponer es mapear los elementos columna primero y luego fila.

Answer 6

Podría usar underscore.js

_.zip.apply(_, [[1,2,3], [1,2,3], [1,2,3]])

Answer 7

Puede lograr esto sin bucles utilizando lo siguiente.

• Array
• [source]
• Array.prototype.reduce
• Array.prototype.join
• String.prototype.split

Se ve muy elegante y no requiere dependencias como jQuery of underscore.js .

function transpose(matrix) {  
    return zeroFill(getMatrixWidth(matrix)).map(function(r, i) {
        return zeroFill(matrix.length).map(function(c, j) {
            return matrix[j][i];
        });
    });
}

function getMatrixWidth(matrix) {
    return matrix.reduce(function (result, row) {
        return Math.max(result, row.length);
    }, 0);
}

function zeroFill(n) {
    return new Array(n+1).join(''0'').split('''').map(Number);
}

Minificado

function transpose(m){return zeroFill(m.reduce(function(m,r){return Math.max(m,r.length)},0)).map(function(r,i){return zeroFill(m.length).map(function(c,j){return m[j][i]})})}function zeroFill(n){return new Array(n+1).join("0").split("").map(Number)}

Aquí hay una demo que lancé. Observe la falta de bucles :-)

// Create a 5 row, by 9 column matrix.
var m = CoordinateMatrix(5, 9);

// Make the matrix an irregular shape.
m[2] = m[2].slice(0, 5);
m[4].pop();

// Transpose and print the matrix.
println(formatMatrix(transpose(m)));

function Matrix(rows, cols, defaultVal) {
    return AbstractMatrix(rows, cols, function(r, i) {
        return arrayFill(cols, defaultVal);
    });
}
function ZeroMatrix(rows, cols) {
    return AbstractMatrix(rows, cols, function(r, i) {
        return zeroFill(cols);
    });
}
function CoordinateMatrix(rows, cols) {
    return AbstractMatrix(rows, cols, function(r, i) {
        return zeroFill(cols).map(function(c, j) {
            return [i, j];
        });
    });
}
function AbstractMatrix(rows, cols, rowFn) {
    return zeroFill(rows).map(function(r, i) {
        return rowFn(r, i);
    });
}
/** Matrix functions. */
function formatMatrix(matrix) {
    return matrix.reduce(function (result, row) {
        return result + row.join(''/t'') + ''/n'';
    }, '''');
}
function copy(matrix) {  
    return zeroFill(matrix.length).map(function(r, i) {
        return zeroFill(getMatrixWidth(matrix)).map(function(c, j) {
            return matrix[i][j];
        });
    });
}
function transpose(matrix) {  
    return zeroFill(getMatrixWidth(matrix)).map(function(r, i) {
        return zeroFill(matrix.length).map(function(c, j) {
            return matrix[j][i];
        });
    });
}
function getMatrixWidth(matrix) {
    return matrix.reduce(function (result, row) {
        return Math.max(result, row.length);
    }, 0);
}
/** Array fill functions. */
function zeroFill(n) {
  return new Array(n+1).join(''0'').split('''').map(Number);
}
function arrayFill(n, defaultValue) {
    return zeroFill(n).map(function(value) {
        return defaultValue || value;
    });
}
/** Print functions. */
function print(str) {
    str = Array.isArray(str) ? str.join('' '') : str;
    return document.getElementById(''out'').innerHTML += str || '''';
}
function println(str) {
    print.call(null, [].slice.call(arguments, 0).concat([''<br />'']));
}

#out {
    white-space: pre;
}

<div id="out"></div>

Answer 8

Puedes hacerlo in situ con solo un pase:

function transpose(arr,arrLen) {
  for (var i = 0; i < arrLen; i++) {
    for (var j = 0; j <i; j++) {
      //swap element[i,j] and element[j,i]
      var temp = arr[i][j];
      arr[i][j] = arr[j][i];
      arr[j][i] = temp;
    }
  }
}

Answer 9

Si tiene la opción de utilizar la sintaxis de Ramda JS y ES6, esta es otra forma de hacerlo:

const transpose = a => R.map(c => R.map(r => r[c], a), R.keys(a[0]));

console.log(transpose([
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 10, 11, 12]
])); // =>  [[1,5,9],[2,6,10],[3,7,11],[4,8,12]]

<script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/ramda/0.22.1/ramda.min.js"></script>

Answer 10

Si usar transpose-function es una opción, esto se puede lograr en una línea: R.transpose(myArray)

Answer 11

aquí está mi implementación en un navegador moderno (sin dependencia):

transpose = m => m[0].map((x,i) => m.map(x => x[i]))

Answer 12

forma más corta con lodash / underscore y es6 :

_.zip(...matrix)

donde la matrix podría ser:

const matrix = [[1,2,3], [1,2,3], [1,2,3]];

Answer 13

Editar: Esta respuesta no transpone la matriz, sino que la rota. No leí la pregunta con cuidado en primer lugar: D

rotación en sentido horario y antihorario:

    function rotateCounterClockwise(a){
        var n=a.length;
        for (var i=0; i<n/2; i++) {
            for (var j=i; j<n-i-1; j++) {
                var tmp=a[i][j];
                a[i][j]=a[j][n-i-1];
                a[j][n-i-1]=a[n-i-1][n-j-1];
                a[n-i-1][n-j-1]=a[n-j-1][i];
                a[n-j-1][i]=tmp;
            }
        }
        return a;
    }

    function rotateClockwise(a) {
        var n=a.length;
        for (var i=0; i<n/2; i++) {
            for (var j=i; j<n-i-1; j++) {
                var tmp=a[i][j];
                a[i][j]=a[n-j-1][i];
                a[n-j-1][i]=a[n-i-1][n-j-1];
                a[n-i-1][n-j-1]=a[j][n-i-1];
                a[j][n-i-1]=tmp;
            }
        }
        return a;
    }

Answer 14

array[0].map((col, i) => array.map(row => row[i]));

map llama una función de callback proporcionada una vez para cada elemento en una matriz, en orden, y construye una nueva matriz a partir de los resultados. callback se invoca solo para los índices de la matriz que tienen valores asignados; no se invoca para los índices que se han eliminado o para los que nunca se han asignado valores.

callback se invoca con tres argumentos: el valor del elemento, el índice del elemento y el objeto Array que se está recorriendo. [source]

Answer 15

function invertArray(array,arrayWidth,arrayHeight) {
  var newArray = [];
  for (x=0;x<arrayWidth;x++) {
    newArray[x] = [];
    for (y=0;y<arrayHeight;y++) {
        newArray[x][y] = array[y][x];
    }
  }
  return newArray;
}