leetcode54. Spiral Matrix

本文介绍了一种螺旋矩阵遍历算法,该算法用于按螺旋顺序返回矩阵中的所有元素。通过设置四个指针来控制遍历边界,实现从外向内逐层遍历矩阵。文章详细解释了算法的实现步骤,并提供了完整的Java代码示例。

54. 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].

解法

设立四个指针,每次发生变化。

public class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        if (matrix == null || matrix.length == 0) {
            return res;
        }
        if (matrix[0] == null || matrix[0].length == 0) {
            return res;
        }

        int rowBegin = 0;
        int rowEnd = matrix.length - 1;
        int colBegin = 0;
        int colEnd = matrix[0].length - 1;

        while (rowBegin <= rowEnd && colBegin <= colEnd) {
            // Traverse Right
            for (int j = colBegin; j <= colEnd; j++) {
                res.add(matrix[rowBegin][j]);
            }
            rowBegin++;

            // Traverse Down
            for (int i = rowBegin; i <= rowEnd; i++) {
                res.add(matrix[i][colEnd]);
            }
            colEnd--;

            // Traverse Left
            if (rowBegin <= rowEnd) {
                for (int j = colEnd; j >= colBegin; j--) {
                    res.add(matrix[rowEnd][j]);
                }
                rowEnd--;
            }

            // Traverse Up
            if (colBegin <= colEnd) {
                for (int i = rowEnd; i >= rowBegin; i--) {
                    res.add(matrix[i][colBegin]);
                }
                colBegin++;
            }
        }

        return res;
    }
}
### 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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