如何用交换法转置二维ArrayList？求无额外集合的实现方案及代码修正

先看你原有代码的几个核心问题：

• Collections.swap(A, A.get(i).get(j), A.get(j).get(i))用法错误：Collections.swap的第一个参数是要操作的目标List，你传的外层A是存储行的List，而A.get(i).get(j)是第i行第j列的元素，不是外层List的元素索引，完全用错了对象。
• 遍历范围错误：如果遍历所有i和j，会导致元素被重复交换（比如(i,j)和(j,i)交换两次，等于没换）；如果是矩形矩阵（行数列数不等），还会直接出现索引越界。

方案1：方阵（行数=列数）的原地交换转置 #

如果你的二维ArrayList是方阵（行数等于列数），可以直接在原结构上通过交换元素完成转置，不需要额外创建ArrayList：

int n = A.size();
// 只遍历上三角区域，避免重复交换
for (int i = 0; i < n; i++) {
    // j从i+1开始，跳过对角线和已交换过的元素
    for (int j = i + 1; j < n; j++) {
        // 交换A[i][j]和A[j][i]
        Object temp = A.get(i).get(j);
        A.get(i).set(j, A.get(j).get(i));
        A.get(j).set(i, temp);
    }
}

这里直接通过get和set操作内层List的元素即可，因为要交换的是内层List中的元素，不是外层List的行，比用Collections.swap更直观。

方案2：矩形矩阵（行数≠列数）的无额外外层ArrayList实现 #

如果是矩形矩阵（比如n行m列，n≠m），转置后是m行n列，需要先调整外层List的结构，再填充元素。可以复用原有的外层ArrayList，清空后重新构建行，不需要额外创建新的外层List：

int rows = A.size();
if (rows == 0) return;
int cols = A.get(0).size();

// 先保存原矩阵的完整数据，避免清空后丢失
List<List<Object>> originalMatrix = new ArrayList<>(A);
// 清空原外层List，复用它存储转置后的行
A.clear();
// 创建转置后的每一行（共cols行）
for (int i = 0; i < cols; i++) {
    A.add(new ArrayList<>());
}

// 遍历原矩阵元素，放到转置后的对应位置
for (int i = 0; i < rows; i++) {
    for (int j = 0; j < cols; j++) {
        A.get(j).add(originalMatrix.get(i).get(j));
    }
}

注：矩形矩阵转置无法完全不占用额外空间，因为结构要调整，但可以复用外层List对象，仅用临时空间保存原矩阵数据。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者mahe59ab