力扣#59 螺旋矩阵Ⅱ(难度:中等)

题目:

给你一个正整数 n ,生成一个包含 1 到 n *n所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix

示例:

输入:n = 3
输出:[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

解题思路:

矩阵的填充顺序为从左上到右上,从右上到右下,从右下到左下,从左下到左上,逐层向内缩减。

我们应想办法使循环过程中遵循相同的边界条件,因此在每个方向的遍历填充过程中,遵循左闭右开的规则,右边界的元素交给下一个方向的遍历填充过程来完成,如下图所示:

每种颜色代表一个方向的填充,这样填充过程就会有规矩可遵循。

而对于向内层逐渐靠拢的过程,我们可以通过一个计数器count来记录遍历过的圈数,在每圈遍历开始前,根据count给初始点(i,j)赋值为(count,count),对于四个方向的临界点,我们得出:

从左上到右上:i=0,j<n-1-count;

从右上到右下:j=n-1,i<n-1-count;

从右下到左下:i=n-1,j>count;

从左下到左上:j=0,i>count;

像n=3,n=5这样的奇数,遍历到n*n时,会仅剩这单个元素,因此在遍历前进行判断。

代码示例:

class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] res = new int[n][n];
        int start = 1, end = n * n,count = 0;
        loop1:for (; start <= end; start++) {
            int i = count, j = count;
            if (start == end) {
                res[count][count] = start;
                break loop1;
            }
             while (j < n - 1 - count) {
                 res[i][j] = start;
                 start++;
                 j++;
             }
            while (i < n - 1 - count) {
                res[i][j] = start;
                start++;
                i++;
            }
            while (j > count) {
                res[i][j] = start;
                start++;
                j--;
            }
            while (i > count) {
                res[i][j] = start;
                start++;
                i--;
            }
            count++;
            start--;
        }
        return res;
    }
}

 

力扣螺旋矩阵算法题(题号 54)的 C++ 答案有多种实现方式,以下为你提供几种不同的实现代码: #### 实现方式一 ```cpp class Solution { public: vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) { int m = matrix.size(),n = matrix[0].size();//数组的行列大小 int top=0,down=m-1,left = 0,right = n-1;//分别为矩阵上下左右的边界 int index = 0;//存放结果数组的索引 vector<int>nums(m*n);//用来存放结果 while(index<m*n) { for(int i = left;i<=right;i++)//向右遍历 { nums[index++] = matrix[top][i]; } ++top;//向右遍历之后矩阵当前层最上面一行就不需要再遍历,所以++top for(int i = top;i<=down;i++)//向下遍历 { nums[index++] = matrix[i][right]; } --right;//向下遍历之后矩阵当前层最右面一行就不需要再遍历,所以--right if(top<=down)//不加if判断的话就会发生重遍历或者访问越界错误 { for(int i = right;i>=left;i--)//向左遍历 { nums[index++] = matrix[down][i]; } --down;//向左遍历之后矩阵当前层最下面一行就不需要再遍历,所以--down } if(left<=right)//不加if判断的话就会发生重遍历或者访问越界错误 { for(int i = down;i>=top;i--)//向上遍历 { nums[index++] = matrix[i][left]; } ++left;//向上遍历之后矩阵当前层最左面一行就不需要再遍历,所以++left } } return nums; } }; ``` #### 实现方式二 ```cpp class Solution { public: vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) { vector<int> vr; int m = matrix.size(); int n = matrix[0].size(); int u, d, l, r; int x, y, dir; int cnt = 0; x = -1; y = 0; u = l = 0; r = n; d = m; dir = 0; while (cnt < m * n) { switch (dir) { case 0: do { x++; vr.push_back(matrix[y][x]); cnt++; } while (x + 1 < r); u++; break; case 1: do { y++; vr.push_back(matrix[y][x]); cnt++; } while (y + 1 < d); r--; break; case 2: do { x--; vr.push_back(matrix[y][x]); cnt++; } while (x - 1 >= l); d--; break; case 3: do { y--; vr.push_back(matrix[y][x]); cnt++; } while (y - 1 >= u); l++; break; } dir = (dir + 1) % 4; } return vr; } }; ``` #### 实现方式三 ```cpp class Solution { public: vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) { int len1 = matrix.size(); int len2 = matrix[0].size(); vector<int> ans; int top = 0, left = 0, right = len2 -1, bottom = len1 -1; //控制四条边界 while(top <= bottom && left <= right){ int ltor = left; while(ltor <= right){ //上边 左→右 ans.push_back(matrix[top][ltor]); ltor++; } top++; if(top > bottom) break; int ttob = top; while(ttob <= bottom){ //右边 上→下 ans.push_back(matrix[ttob][right]); ttob++; } right--; if(right < left) break; int rtol = right; while(rtol >= left){ //下边 右→左 ans.push_back(matrix[bottom][rtol]); rtol--; } bottom--; if(bottom < top) break; int btot = bottom; while(btot >= top){ //左边 下→上 ans.push_back(matrix[btot][left]); btot--; } left++; } return ans; } }; ```
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