聊聊順時針打印矩陣
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Leetcode : https://leetcode-cn.com/problems/shun-shi-zhen-da-yin-ju-zhen-lcof
“GitHub : https://github.com/nateshao/leetcode/blob/main/algo-notes/src/main/java/com/nateshao/sword_offer/topic_22_spiralOrder/Solution.java
“題目描述 :輸入一個矩陣,按照從外向里以順時針的順序依次打印出每一個數(shù)字。示例 1:
- 輸入:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
- 輸出:[1,2,3,6,9,8,7,4,5]
示例 2:
- 輸入:matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
- 輸出:[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]
限制:
- 0 <= matrix.length <= 100
- 0 <= matrix[i].length <= 100
解題思路:
“根據(jù)題目示例 matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]] 的對應(yīng)輸出 [1,2,3,6,9,8,7,4,5] 可以發(fā)現(xiàn),順時針打印矩陣的順序是 “從左向右、從上向下、從右向左、從下向上” 循環(huán)。
算法流程:
空值處理:當(dāng)matrix 為空時,直接返回空列表 [] 即可。
初始化:矩陣左、右、上、下四個邊界1,r,t,b,于打印的結(jié)果列表res。
循環(huán)打印:“從左向右、 從上向下、從右向左、從下向.上”四個方向循環(huán),每個方向打印中做以下三件事(各方向的具體信息見下表) ; 1.根據(jù)邊界打印,即將元素按順序添加至列表res 尾部; 2.邊界向內(nèi)收縮1 (代表已被打印) ; 3.判斷是否打印完畢(邊界是否相遇),若打印完畢則跳出。
返回值: 返回res即可。
打印方向 | 1. 根據(jù)邊界打印 | 2. 邊界向內(nèi)收縮 | 3. 是否打印完畢 |
---|---|---|---|
從左向右 | 左邊界l ,右邊界 r | 上邊界 t 加 1 | 是否 t > b |
從上向下 | 上邊界 t ,下邊界b | 右邊界 r 減 1 | 是否 l > r |
從右向左 | 右邊界 r ,左邊界l | 下邊界 b 減 1 | 是否 t > b |
從下向上 | 下邊界 b ,上邊界t | 左邊界 l 加 1 | 是否 l > r |
復(fù)雜度分析:
- 時間復(fù)雜度 O(MN): M, N分別為矩陣行數(shù)和列數(shù)。
- 空間復(fù)雜度 O(1): 四個邊界 l , r , t , b 使用常數(shù)大小的 額外 空間( res 為必須使用的空間)。
代碼:
Java 代碼利用了 ++ 操作的便利性
- res[x++] 等價于先給 res[x] 賦值,再給 x 自增 11 ;
- ++t > b 等價于先給 t 自增 11 ,再判斷 t > b 邏輯表達(dá)式。
- package com.nateshao.sword_offer.topic_22_spiralOrder;
- /**
- * @date Created by 邵桐杰 on 2021/11/25 9:59
- * @微信公眾號 程序員千羽
- * @個人網(wǎng)站 www.nateshao.cn
- * @博客 https://nateshao.gitee.io
- * @GitHub https://github.com/nateshao
- * @Gitee https://gitee.com/nateshao
- * Description: 劍指 Offer 22. 順時針打印矩陣
- * https://leetcode-cn.com/problems/shun-shi-zhen-da-yin-ju-zhen-lcof
- */
- public class Solution {
- public static void main(String[] args) {
- int[][] matrix = {{1, 2, 3},
- {4, 5, 6},
- {7, 8, 9}};
- printMatrix(matrix);
- spiralOrder(matrix);
- System.out.println("=========");
- printMatrix(matrix);
- }
- public static void printMatrix(int[][] matrix) {
- for (int i = 0; i != matrix.length; i++) {
- for (int j = 0; j != matrix[0].length; j++) {
- System.out.print(matrix[i][j] + " ");
- }
- System.out.println();
- }
- }
- public static int[] spiralOrder(int[][] matrix) {
- if (matrix.length == 0) return new int[0];
- int l = 0, r = matrix[0].length - 1, t = 0, b = matrix.length - 1, x = 0;
- int[] res = new int[(r + 1) * (b + 1)];
- while (true) {
- //從左往右
- //列在變,列為循環(huán)值
- //從左往右的下一步是往下走,上邊界內(nèi)縮,故++t
- for (int i = l; i <= r; i++) res[x++] = matrix[t][i];
- if (++t > b) break;
- //從上往下,行在變
- //從上往下的下一步是從右往左,右邊界收縮,--r
- for (int i = t; i <= b; i++) res[x++] = matrix[i][r];
- if (l > --r) break;
- //從右向左,列在變
- //從右往左的下一步是從下往上,下邊界收縮,--b
- for (int i = r; i >= l; i--) res[x++] = matrix[b][i];
- if (t > --b) break;
- //從下到上,行在變
- //從下到上的下一步是從左到右,左邊界收縮,++l
- for (int i = b; i >= t; i--) res[x++] = matrix[i][l];
- if (++l > r) break;
- }
- return res;
- }
- }
參考鏈接:https://leetcode-cn.com/problems/shun-shi-zhen-da-yin-ju-zhen-lcof/solution/mian-shi-ti-29-shun-shi-zhen-da-yin-ju-zhen-she-di