【LeetCode】54. 螺旋矩阵

本文详细解析了螺旋矩阵遍历算法的实现,针对给定的矩阵,按顺时针螺旋顺序返回所有元素。通过模拟上下左右四个方向的路径,设置标记数组避免重复读取,确保算法正确性和效率。

题目链接https://leetcode-cn.com/problems/spiral-matrix/description/

题目描述

给定一个包含 m x n 个元素的矩阵(m 行, n 列),请按照顺时针螺旋顺序,返回矩阵中的所有元素。

示例1

输入:
[
[ 1, 2, 3 ],
[ 4, 5, 6 ],
[ 7, 8, 9 ]
]
输出: [1,2,3,6,9,8,7,4,5]

示例2

输入:
[
[1, 2, 3, 4],
[5, 6, 7, 8],
[9,10,11,12]
]
输出: [1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

解决方法

模拟法,模拟上下左右四个方向的路径,并且设置标记数组,标志某个位置上的值是否被读取

class Solution {
public:
    vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        
        vector<int> result;
        if (matrix.empty() || matrix[0].empty()) return result;

        int m=matrix.size(),n=matrix[0].size();
        
        vector<vector<bool>> flag(m); //标记某个位置上的值是否被读取
        for (int i=0;i<m;i++)
            flag[i].resize(n);
        for (int i=0;i<m;i++)
            for (int j=0;j<n;j++)
                flag[i][j]=true;

        
        int count=0;
        int i=0,j=0;
        while(count<m*n){
            while(j<n && flag[i][j]){  //向右
                flag[i][j]=false; result.push_back(matrix[i][j++]); count++; 
            } 
            j--;i++;
            while(i<m && flag[i][j]){  //向下
                flag[i][j]=false; result.push_back(matrix[i++][j]); count++; 
            } 
            i--;j--;
            while(j>=0 && flag[i][j]){  //向左
                flag[i][j]=false; result.push_back(matrix[i][j--]); count++; 
            } 
            j++;i--;
            while(i>=0 && flag[i][j]){  //向上
                flag[i][j]=false; result.push_back(matrix[i--][j]); count++;  
            } 
            i++;j++;
        }
        
        return result;
        
    }
};
### 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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