leetcode 54. 螺旋矩阵

本文介绍了一种矩阵螺旋遍历的算法实现,通过定义上下左右四个边界,每次遍历完一个方向后移动边界,直到遍历完整个矩阵。适用于m行n列的矩阵,返回按顺时针螺旋顺序的所有元素。

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]

直接用模拟法即可。定义上下左右四个边界,每向一个方向遍历一次后,将边界移动,然后判断边界是否合法,不合法说明遍历完了,可直接返回list

 public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
         if (matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) {
            return new ArrayList<>();
        }
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        int rowUp = 0;
        int rowDown = matrix.length - 1;
        int colLeft = 0;
        int colRight = matrix[0].length - 1;
        int direction = 0;
        while (direction != -1) {
            if (direction == 0) {
                //往右
                for (int i = colLeft; i <= colRight; i++) {
                    list.add(matrix[rowUp][i]);
                }
                rowUp++;
                if (rowUp > rowDown) {
                    return list;
                }
                direction = 1;
            } else if (direction == 1) {
                //往下
                for (int i = rowUp; i <= rowDown; i++) {
                    list.add(matrix[i][colRight]);
                }
                colRight--;
                if (colRight < colLeft) {
                    return list;
                }
                direction = 2;
            } else if (direction == 2) {
                //往左
                for (int i = colRight; i >= colLeft; i--) {
                    list.add(matrix[rowDown][i]);
                }
                rowDown--;
                if (rowDown < rowUp) {
                    return list;
                }
                direction = 3;
            } else if (direction == 3) {
                //往上
                for (int i = rowDown; i >= rowUp; i--) {
                    list.add(matrix[i][colLeft]);
                }
                colLeft++;
                if (colLeft > colRight) {
                    return list;
                }
                direction = 0;
            }
        }
        return list;
    }
### 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(`matrixSize`)(*matrixColSize*)的指针以及用来接收输出数组大小的指针(returnSize)
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