【剑指Offer】顺时针打印矩阵

顺时针打印矩阵

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题目：

       输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

分析：

        假设矩阵的行数是rows，列数是cols。打印一圈的左上角的坐标是（0,0），第二圈的左上角的坐标是（1,1）,依次类推。左上角的坐标中行标和列标总是相同的，于是可以在矩阵中选取左上角为（start,start）的一圈作为我们分析的目标。

        分析最后一圈，当矩阵为5×5时，最后一圈有一个数字，对应的坐标为（2,2），5>2×2。对于一个6×6的矩阵，最后一圈中有4个数字，其左上角的坐标仍为（2,2）.6>2×2，所以让循环继续的条件是cols>start*2且rows>start*2。

        打印一圈分为四步：第一步，从左到右打印一行；第二步，从上到下打印一列；第三步，从右到左打印一行；第四步，从下岛上打印一列。每一步根据起始坐标和终止坐标用一个循环就能打印出一行或者一列。

        需要注意的是，第一步总是必要的，但是需要第二步的前提条件是终止行号大于起始行号；需要第三步的条件是圈内至少有两行两列，也就是说，除了要求终止行号大于起始行号，还要求终止列好大于起始列号。同理，需要打印第四步的前提条件是至少有三行两列，因此要求终止行号比起始行号至少大2，同时终止列号大于起始列号。

代码：

package jianzhioffer;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Scanner;

public class PrintMatrixInCircle {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (sc.hasNext()) {
            int rows = Integer.parseInt(sc.nextLine());
            int cols = Integer.parseInt(sc.nextLine());
            String[] strs = sc.nextLine().split(" ");
            if (rows == 0 || cols == 0 || rows * cols != strs.length) {
                break;
            }
            int[][] matrix = new int[rows][cols];
            for (int i = 0; i < rows; i++) {
                for (int j = 0; j < cols; j++) {
                    matrix[i][j] = Integer.parseInt(strs[i * cols + j]);
                }
            }
            ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
            list = printMatrix(matrix);
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                if (i==list.size()-1){
                    System.out.print(list.get(i));
                }else {
                    System.out.print(list.get(i)+",");
                }
            }

        }
        sc.close();
    }

    private static ArrayList<Integer> printMatrix(int[][] matrix) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        int cols = matrix[0].length;
        int rows = matrix.length;
        if (matrix == null || rows <= 0 || cols <= 0)
            return list;
        int start = 0;
        while (cols > start * 2 && rows > start * 2) {
            printMatrixInCircle(matrix, cols, rows, start,list);
            start++;
        }
        return list;
    }

    private static void printMatrixInCircle(int[][] matrix, int cols, int rows, int start, ArrayList<Integer> list) {
        int endX = cols - 1 - start;
        int endY = rows - 1 - start;
        //从左到右打印一行
        for (int i = start; i <= endX; i++) {
            int number = matrix[start][i];
            list.add(number);
        }
        //从上到下打印一列
        if (start < endY) {
            for (int i = start + 1; i <= endY; ++i) {
                int number = matrix[i][endX];
                list.add(number);
            }
        }
        //从右到左打印一行
        if (start < endX && start < endY) {
            for (int i = endX - 1; i >= start; i--) {
                int number = matrix[endY][i];
                list.add(number);
            }
        }
        //从下到上打印一列
        if (start < endX && start < endY - 1) {
            for (int i = endY - 1; i >= start + 1; i--) {
                int number = matrix[i][start];
                list.add(number);
            }
        }
    }
}

测试：