Rotation einer Matrix in Matlab

In dieser Lektion zeige ich Ihnen Schritt für Schritt, wie Sie in Matlab eine Matrix oder ein Array drehen können.

Was bedeutet es, eine Matrix zu rotieren? Das Rotieren einer Matrix beinhaltet das Drehen der Matrix entweder im Uhrzeigersinn (nach rechts) oder gegen den Uhrzeigersinn (nach links). Betrachten wir ein Beispiel: Eine 90-Grad-Drehung im Uhrzeigersinn verwandelt eine 2x3-Matrix in eine 3x2-Matrix, wobei die ersten beiden Zeilen zu den zweiten und ersten Spalten werden.

Kommen wir nun zu einem praktischen Beispiel.

Erstellen Sie zunächst eine rechteckige 2x3-Matrix mit zwei Zeilen und drei Spalten.

>> M = [ 1 2 3 ; 4 5 6 ]
M =
1 2 3
4 5 6

Um die Matrix um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn zu rotieren, verwenden Sie den Befehl rot90(M,1).

>> rot90(M,1)
ans =
3 6
2 5
1 4

Wie Sie sehen, rotiert Matlab die Matrix um 90 Grad gegen den Uhrzeigersinn.

Hinweis: Sie können die gleiche Rotation auch mit rot90(M) erzielen, da Matlab den zweiten Parameter standardmäßig als 1 annimmt. Die Standarddrehrichtung ist gegen den Uhrzeigersinn, wie es in der Mathematik und Physik üblich ist.

Um die Matrix im Uhrzeigersinn zu drehen, geben Sie beim zweiten Parameter der Funktion rot90() einen negativen Wert ein. Zum Beispiel führt rot90(M,-1) zu einer 90-Grad-Drehung der Matrix im Uhrzeigersinn.

>> rot90(M,-1)
ans =
4 1
5 2
6 3

Hier vollzieht Matlab eine 90-Grad-Drehung der Matrix im Uhrzeigersinn.

Um die Matrix um 180 Grad gegen den Uhrzeigersinn zu drehen, verwenden Sie rot90(M,2).

>> rot90(M,2)
ans =
6 5 4
3 2 1

Dies bewirkt bei Matlab zwei 90-Grad-Drehungen der Matrix gegen den Uhrzeigersinn.

Um eine 180-Grad-Drehung im Uhrzeigersinn zu erzielen, geben Sie rot90(M,-2) ein.

>> rot90(M,-2)
ans =
6 5 4
3 2 1

Hier führt Matlab zwei 90-Grad-Drehungen im Uhrzeigersinn durch, wobei das Endergebnis dem vorherigen Beispiel entspricht: eine 180-Grad-Drehung.

Mit der Funktion rot90(M,n) können Sie jede beliebige Anzahl von 90-Grad-Drehungen durchführen. Der zweite Parameter (n) bestimmt die Anzahl der Drehungen: positiv für gegen den Uhrzeigersinn und negativ für im Uhrzeigersinn.

Beispielsweise bewirkt der Befehl rot90(M,3) eine Drehung der Matrix um 270 Grad gegen den Uhrzeigersinn.

>> rot90(M,3)
ans =
4 1
5 2
6 3

Matlab führt hier drei 90-Grad-Drehungen gegen den Uhrzeigersinn durch.

Hinweis: Eine 270-Grad-Drehung im Uhrzeigersinn erreichen Sie mit rot90(M,-3), indem Sie -3 als zweiten Parameter angeben.

Um eine vollständige 360-Grad-Drehung gegen den Uhrzeigersinn durchzuführen, geben Sie rot90(M,4) ein.

>> rot90(M,4)
ans =
1 2 3
4 5 6

Bei einer 360-Grad-Drehung spielt die Drehrichtung – ob gegen den Uhrzeigersinn (4), im Uhrzeigersinn (-4) oder Null (0) – keine Rolle.

Das Ergebnis bleibt in jedem Fall identisch.