给你一个正整数 n ,生成一个包含 1 到 n2 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 1:
输入:n = 3
输出:[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]
示例 2:
输入:n = 1
输出:[[1]]
解法分析:
大家还记得我们在二分法中,如果要写出正确的二分法一定要坚持循环不变量原则。
而求解本题依然是要坚持循环不变量原则。
模拟顺时针画矩阵的过程:
- 填充上行从左到右
- 填充右列从上到下
- 填充下行从右到左
- 填充左列从下到上
由外向内一圈一圈这么画下去。
可以发现这里的边界条件非常多,在一个循环中,如此多的边界条件,如果不按照固定规则来遍历,那就是一进循环深似海,从此offer是路人。
这里一圈下来,我们要画每四条边,这四条边怎么画,每画一条边都要坚持一致的左闭右开,或者左开右闭的原则,这样这一圈才能按照统一的规则画下来。
那么我按照左闭右开的原则,来画一圈,大家看一下:
同一种颜色代表每一个循环时需要遍历的 。共有四个方向的循环
class Solution {
public:
vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
vector<vector<int>> v(n,vector<int>(n,0));
int startx=0,starty=0;//代表起始位置
int loop=n/2;//代表要转的圈数,例如n=3,loop=1,则要转一圈
int mid=n/2;//代表最中间的数的坐标,例如n=3,mid=1,坐标为(1,1)
int pos=1;// 需要控制每一条边遍历的长度,每次循环右边界收缩一位
int i,j,count=1;
while(loop--){
i=startx;
j=starty;
//顺时针,从最左最上开始,延四个方向遍历
for(j=starty;j<n-pos;j++){
v[startx][j]=count++;
}
for(i=startx;i<n-pos;i++){
v[i][j]=count++;
}
for(;j>starty;j--){
v[i][j]=count++;
}
for(;i>startx;i--){
v[i][j]=count++;
}
startx++;starty++;
pos++;
}
if(n%2!=0)v[mid][mid]=count;
return v;
}
};