剑指offer系列19之顺时针打印矩阵

最新推荐文章于 2025-08-06 09:00:00 发布

Musheng Wang

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分类专栏：剑指offer coding python

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本文介绍了一种矩阵螺旋打印算法，该算法能够按照从外向里以顺时针方向依次打印矩阵中的每一个数字。通过两种思路实现，一是直接旋转打印，二是解决旋转魔方问题。提供了Python和C++两种语言的实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

要求

时间限制：1秒
空间限制：32768K
热度指数：385415
本题知识点：数组

题目描述

输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字，例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

思路

思路一：直接旋转打印打印

python实现

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # matrix类型为二维列表，需要返回列表
    def printMatrix(self, matrix):
        # write code here
        li = []
        rows = len(matrix) 
        if rows == 0:
            return li
        cols = len(matrix[0])
        left, right, top, bottom = 0, cols-1, 0, rows-1
        while left<=right and top<=bottom:
            for i in range(left, right+1):
                li.append(matrix[top][i])
            for i in range(top+1, bottom+1):
                li.append(matrix[i][right])
            if bottom > top:
                for i in range(right-1, left-1, -1):
                    li.append(matrix[bottom][i])
            if left < right:
                for i in range(bottom-1, top, -1):
                    li.append(matrix[i][left])
            left+=1 
            right-=1 
            top+=1 
            bottom-=1
        return li

运行时间：24ms
占用内存：5680k

C++实现

class Solution {
public:
    vector<int> printMatrix(vector<vector<int> > matrix) {
        int rows = matrix.size();
        int cols = matrix[0].size();
        vector<int> v;
        if (rows==0 || cols==0)
            return v;
        int left = 0; int top = 0; int right = cols-1; int bottom = rows - 1;
        while (left<=right && top<=bottom){
            // left to right
            for (int i=left; i<=right; i++)
                v.push_back(matrix[top][i]);
            // top to bottom
            for (int i=top+1; i<=bottom; i++)
                v.push_back(matrix[i][right]);
            // right to left
            if (top<bottom)
                for (int i=right-1; i>=left; i--)
                    v.push_back(matrix[bottom][i]);
            // bottom to top
            if (left<right)
                for (int i=bottom-1; i>top; i--)
                    v.push_back(matrix[i][left]);
            left++; top++; right--; bottom--;
        }
        return v;
    }
};

运行时间：3ms
占用内存：476k

思路二：旋转魔方问题

C++实现

class Solution {
public:
    vector<int> printMatrix(vector<vector<int> > matrix) {
        vector<int> v;
        int rows = matrix.size();
        while (rows != 0){
            for (int i=0; i<matrix[0].size(); i++)
                v.push_back(matrix[0][i]);
            if (rows == 1)
                break;
            matrix = turn(matrix);
            rows = matrix.size();
        }
        return v;
    }
    vector<vector<int> > turn(vector<vector<int> > matrix) {
        int rows = matrix.size(); int cols = matrix[0].size();
        vector<vector<int> > newMat(cols, vector<int>(rows-1));
        for (int i=cols-1; i>=0; i--){   // 原矩阵列
            for (int j=1; j<rows; j++){  // 原矩阵行
                newMat[cols-1-i][j-1] = matrix[i][j];
            }
        }
        return newMat;
    } 
};