【Leetcode】对矩阵螺旋输出 java/c++

首先回顾一下题目

（1）理解题意

拿来题目一看只说明了有一个m行n列的矩阵并用螺旋方式输出，并没有告诉你怎样算螺旋输出；
很蒙对不对？没关系，画一张图理解一下。

好现在看这道题就应该容易许多了就好像螺旋楼梯一样
从最外层向内层魔力转圈所以数字1到数字5的轨迹即为螺旋输出

（2）问题分析

假设m*n矩阵下标都是从0开始（本来也是）以下将过程分为四个阶段：
第一阶段输出下标第0行的数字 1 2 3
第二阶段输出下标第2列数字 3 6 9
因为下标第0行的数字 3 已经输出过了所以就从下标第1行数字开始输出 6 9
第三阶段同理输出数字 8 7
第四阶段往上走同理输出数字 4
第一轮完成

你可能会问 5 去哪了
这个 5 啊是下一过程的第一阶段输出的
什么？你觉得有点蒙那咱们换一个大点的栗子

这是一个5*5矩阵还是对它螺旋输出
第一阶段输出数字 1 2 3 4 5
第二阶段输出 10 15 20 25
第三阶段输出 24 23 22 21
第四阶段输出 15 11 6
第一轮完成
思考：在这个过程中是不是可以定义下标变量，通过变量控制每个阶段的输出

下面第二轮与第一个例子相同（因为5 * 5矩阵内层就是一个3 * 3矩阵）
第一阶段输出数字 7 8 9
第二阶段输出 14 19
第三阶段输出 18 17
第四阶段输出 12

第三轮第一阶段输出数字 13
矩阵中所有数字都输出过了回合结束

（3）问题解决

由上面可以看出只需要把一个大问题，拆成一轮一轮的小问题
所以需要下标进行控制（假设矩阵为matrix 大小m*n）

int rowFirst=0,rowEnd=m-1; //开始行与结尾行的下标
int colFirst=0,colEnd=n-1; //开始列与结尾列的下标

然后对每一轮小问题分四个阶段分别输出直到矩阵所有元素都输出完结束
那么迭代及迭代的条件就可以为

while（已经输出过的元素个数 < 矩阵元素总数）

每轮通过控制下标实现四个阶段
第一阶段

对第rowFirst行每一列输出
for(int j=colFirst;j<=colEnd;j++)
输出matrix [rowFirst] [j]
rowFirst++; //移到下一行

第二阶段

对第colEnd列的每一行输出
for(int i=rowFirst;i<=rowEnd;i++)
输出 matrix[i][colEnd]
colEnd- -;//移到左边那列

第三阶段
值得一提的是如果剩余矩阵只有一行是没必要执行第三阶段的

if(rowFirst<=rowEnd){
for(int j=colEnd;j>=colFirst;j–)
输出matrix[rowEnd][j]
}
rowEnd–;//往上提一行

第四阶段

if(colFirst<=colEnd){
for(int i=rowEnd;i>=rowFirst;i–)
res.add(matrix[i][colFirst]);
}
colFirst++;//往右拽一列

以上是对矩阵最外一轮的输出在输出过程中下标变量随着变换
循环执行就可以螺旋输出
结合标题（2）问题分析更容易理解

（4）算法主要代码

java版

import java.util.*;public class Solution {public ArrayList<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {ArrayList<Integer> res = new ArrayList<>();int m = matrix.length;if(m==0) return res;int n = matrix[0].length;int rowFirst=0,rowEnd=m-1;//开始行与结尾行int colFirst=0,colEnd=n-1;//开始列与结尾列while(res.size() < m*n){for(int j=colFirst;j<=colEnd;j++)res.add(matrix[rowFirst][j]);rowFirst++;for(int i=rowFirst;i<=rowEnd;i++)res.add(matrix[i][colEnd]);colEnd--;if(rowFirst<=rowEnd){for(int j=colEnd;j>=colFirst;j--)res.add(matrix[rowEnd][j]);}rowEnd--;if(colFirst<=colEnd){for(int i=rowEnd;i>=rowFirst;i--)res.add(matrix[i][colFirst]);}colFirst++;}return res;}
}

新增c++版

#include<iostream>
using namespace std;int main(void){int m,n;cout<<"建立m*n矩阵（输入m、n）:"<<endl;cin>>m>>n;int ma[m][n],p=1;for(int i=0;i<m;i++){for(int j=0;j<n;j++){ma[i][j]=p++;}} cout<<endl;for(int i=0;i<m;i++){for(int j=0;j<n;j++){printf("%3d",ma[i][j]);}cout<<endl;}int k=0;//计数器 if(m==0) return 0;int rowFirst=0,rowEnd=m-1;int colFirst=0,colEnd=n-1;//定义行列始末下标cout<<"结果为："<<endl; while(k<m*n){for(int j=colFirst;j<=colEnd;j++){cout<<ma[rowFirst][j]<<" ";k++;}rowFirst++;for(int i=rowFirst;i<=rowEnd;i++){cout<<ma[i][colEnd]<<" ";k++;}colEnd--;if(rowFirst<=rowEnd)for(int j=colEnd;j>=colFirst;j--){cout<<ma[rowEnd][j]<<" ";k++;}rowEnd--;if(colFirst<=colEnd)for(int i=rowEnd;i>=rowFirst;i--){cout<<ma[i][colFirst]<<" ";k++;}colFirst++;} cout<<endl;return 0;
}

测试用例

输入3 3 建立3*3矩阵

输入5 5

以上！