LeetCode算法题54：螺旋矩阵（Spiral Matrix）

技术交流可以加：
本人微信：xcg852390212
本人qq：852390212
学习交流qq群1（已满）： 962535112
学习交流qq群2： 780902027

螺旋矩阵

LeetCode中文

LeetCode英文

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]

解答

要求对矩阵顺时针打印，可以分解问题，子问题是对矩阵每层进行顺时针打印。处理子问题知道矩阵每层左上角元素(x1,y1)和右下角元素(x2,y2)的位置即可。

注意：打印的几种特殊情况

1. (x1,y1)和(x2,y2)在同一行
2. (x1,y1)和(x2,y2)在同一列
3. (x1,y1)和(x2,y2)是同一个元素

• 时间复杂度：O(mn)
• 空间复杂度：O(mn)

C++代码

class Solution {
public:
    void solution(int x1,int y1,int x2,int y2,vector<int>& vec,vector<vector<int>>& matrix)
    {
        int i=x1,j=y1;
        if(x1 < x2 && y1 < y2)
        {
            for(;j<y2;j++)
           {
            vec.push_back(matrix[i][j]);
           }
        for(;i<x2;i++)
        {
            vec.push_back(matrix[i][j]);
        }
        for(;j>y1;j--)
        {
            vec.push_back(matrix[i][j]);
        }
        for(;i>x1;i--)
        {
            vec.push_back(matrix[i][j]);
        }
        }
        else if(x1 == x2)
        {
            for(;j<=y2;j++)
                vec.push_back(matrix[i][j]);
        }
        else if(y1 == y2)
        {
            for(;i<=x2;i++)
                vec.push_back(matrix[i][j]);
        }
    }
    
    vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        if(matrix.empty())
            return vector<int>();
        
        vector<int> res;
        int m = matrix.size();
        int n = matrix[0].size();
        int x1 = 0,y1 = 0;
        int x2 = m-1,y2 = n-1;
        while(x1<=x2 && y1<=y2)
        {
            solution(x1++,y1++,x2--,y2--,res,matrix);
        }
        
        return res;
    }
    
};

Python代码

class Solution:
    def solution(self,x1,y1,x2,y2,vec:List[int],matrix:List[List[int]]):
        i = x1
        j = y1
        if x1 < x2 and y1 < y2:
            while j < y2:
                vec.append(matrix[i][j])
                j += 1
            while i < x2:
                vec.append(matrix[i][j])
                i += 1
            while j > y1:
                vec.append(matrix[i][j])
                j -= 1
            while i > x1:
                vec.append(matrix[i][j])
                i -= 1
        elif x1 == x2:
            while j <= y2:
                vec.append(matrix[i][j])
                j += 1
        else:
            while i <= x2:
                vec.append(matrix[i][j])
                i += 1
        
    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
        if len(matrix) == 0:
            return matrix
        
        res = list()
        m = len(matrix)
        n = len(matrix[0])
        x1 = 0
        y1 = 0
        x2 = m-1
        y2 = n-1
        while x1 <= x2 and y1 <= y2:
            self.solution(x1,y1,x2,y2,res,matrix)
            x1 += 1
            y1 += 1
            x2 -= 1
            y2 -= 1
            
        return res