[C语言][LeetCode][54]Spiral Matrix

本文介绍了一种螺旋遍历矩阵的方法,即按照顺时针方向依次访问矩阵中的元素,并提供了C语言实现代码。

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题目

Spiral Matrix
Given a matrix of m x n elements (m rows, n columns), return all elements of the matrix in spiral order.

For example,
Given the following matrix:

[
[ 1, 2, 3 ],
[ 4, 5, 6 ],
[ 7, 8, 9 ]
]
You should return [1,2,3,6,9,8,7,4,5].

标签

Array

难度

中等

分析

题目意思是给定m*n维的数组,按顺时针遍历数组,输出如上。

解题思路是,按照以下顺序遍历数组,直到循环结束
1. 从colBegin到colEnd遍历,rowBegin++
2. 从rowBegin到rowEnd遍历,colEnd–
3. 从colEnd到colBegin遍历,rowEnd–
4. 从rowEnd到rowBegin遍历,colBegin++

C代码实现

int* spiralOrder(int** matrix, int matrixRowSize, int matrixColSize) 
{
    int * ret = (int *)malloc(matrixRowSize*matrixColSize*sizeof(int));
    int k=0;

    int rowBegin=0, rowEnd=matrixRowSize-1;
    int colBegin=0, colEnd=matrixColSize-1;
    int i=0;    

    while((rowBegin<=rowEnd) && (colBegin<=colEnd))
    {
        for(i=colBegin; i<=colEnd; i++)
            ret[k++] = matrix[rowBegin][i];
        rowBegin++;

        for(i=rowBegin; i<=rowEnd; i++)
            ret[k++] = matrix[i][colEnd];
        colEnd--;

        if(rowBegin<=rowEnd)
        {
            for(i=colEnd; i>=colBegin; i--)
                ret[k++] = matrix[rowEnd][i];
        }
        rowEnd--;

        if(colBegin<=colEnd)
        {
            for(i=rowEnd; i>=rowBegin; i--)        
                ret[k++] = matrix[i][colBegin];
        }
        colBegin++;
    }

    return ret;
}
### LeetCode 54 螺旋矩阵 C语言 实现 螺旋矩阵问题是按照顺时针方向依次访问并记录矩阵中的所有元素。当遍历完成,则返回这些元素组成的列表。 #### 方法概述 采用边界控制的方法来模拟这一过程,定义上下左右四个边界,在每次改变方向时更新相应的边界值,直到所有的元素都被访问完毕为止[^1]。 #### 代码实现 以下是具体的C语言实现: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> /** * Note: The returned array must be malloced, assume caller calls free(). */ int* spiralOrder(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize){ if(matrixSize == 0 || (*matrixColSize) == 0){ *returnSize = 0; return NULL; } // 初始化变量 int top = 0; int bottom = matrixSize - 1; int left = 0; int right = (*matrixColSize) - 1; int totalElements = matrixSize * (*matrixColSize); int index = 0; // 动态分配内存用于存储结果 int *result = (int *)malloc(totalElements * sizeof(int)); if(result == NULL){ exit(-1); // 如果内存不足则退出程序 } while(index < totalElements){ // 向右移动直至最右边界 for(int col=left;col<=right && index<totalElements;col++){ result[index++] = matrix[top][col]; } top++; // 向下移动直至最底边界 for(int row=top;row<=bottom && index<totalElements;row++){ result[index++] = matrix[row][right]; } right--; // 向左移动直至最左边界 for(int col=right;col>=left && index<totalElements;col--){ result[index++] = matrix[bottom][col]; } bottom--; // 向上移动直至最顶边界 for(int row=bottom;row>=top && index<totalElements;row--){ result[index++] = matrix[row][left]; } left++; } *returnSize = totalElements; return result; } ``` 此段代码实现了对二维整型数组`matrix`按顺时针顺序读取其元素的功能,并将读取出的结果保存在一个一维动态数组中返回给调用方。注意这里的输入参数还包括指向行数(`matrixSize`)和列数(*matrixColSize*)的指针以及用来接收输出数组大小的指针(returnSize)。
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