数组理论基础:螺旋矩阵(6月11日)

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题目一:螺旋矩阵 II

leetcode.cn/problems/sp…
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]]

 

提示:

  • 1 <= n <= 20

解法1:

static class Solution2 {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] result = new int[n][n];
        int startx = 0, starty = 0;
        int count = 1;
        int i = 0, j = 0;
        int offset = 1;
        int k = n / 2;
        while (k > 0){
            //左闭右开区间
            //向右移动
            for(j = starty; j < n - offset; j++){
                result[startx][j] = count++;
            }
            //向下移动
            for(i = startx; i < n - offset; i++){
                result[i][j] = count++;
            }
            //向左移动
            for(; j > starty; j--){
                result[i][j] = count++;
            }
            //向上移动
            for(; i >startx; i--){
                result[i][j] = count++;
            }
            //进入下一圈
            startx++;
            starty++;
            offset++;
            k--;
        }
        if(n%2 ==1){
            result[startx][starty] = count;
        }

        return result;


    }
}

解法二:


static class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] result = new int[n][n];
        int left = 0, right = n - 1;
        int top = 0, bottom = n - 1;
        int count = 1;
        int ans = n * n;
        while(left < right || top < bottom){  //这里改成count<=ans也可以
            //向右移动
            for(int i = left; i <= right; i++){//这里是左闭右闭区间
                result[top][i] = count++;
            }
            top++; //第一行遍历完,上边界-1
            //向下移动
            for(int i = top; i <= bottom; i++){
                result[i][right] = count++;
            }
            right--;//最后一列遍历完,右边界-1
            //向左移动
            for(int i = right; i >= left; i--){
                result[bottom][i] = count++;
            }
            bottom--;//最后一行遍历完,下边界-1

            for(int i = bottom; i >= top; i--){
                result[i][left] = count++;
            }
            left++;//第一列遍历完,左边界+1
        }

        return result;
    }
}

这里解法二明显更好一点,用到了更少的变量,并且不用特殊处理奇数的情况。
这里第二道题目可以用同样的思路解决问题,只不过因为矩阵不是正方形,所以在每次找完一行或者一列判断一下是否超出返回即可。

题目二

螺旋矩阵
leetcode.cn/problems/sp…
给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ,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: matrix = [[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: matrix = [[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]

 

提示:

  • m == matrix.length
  • n == matrix[i].length
  • 1 <= m, n <= 10
  • -100 <= matrix[i][j] <= 100
class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
            int left = 0, right = matrix[0].length-1;
            int top = 0, bottom = matrix.length-1;

            while (left <= right && top <= bottom){
                for(int i = left; i <= right; i++){
                    list.add(matrix[top][i]);
                }
                top++;
                if(top> bottom) break;

                for(int i = top; i <= bottom; i++){
                    list.add(matrix[i][right]);
                }
                right--;
                if(left > right) break;

                for(int i = right; i >= left; i--){
                    list.add(matrix[bottom][i]);
                }
                bottom--;
                if (top > bottom) break;

                for(int i = bottom; i >= top; i--){
                    list.add(matrix[i][left]);
                }
                left++;
                if(left > right) break;
            }
            return list;

    }
}

题目三

LCR 146. 螺旋遍历二维数组

class Solution {
    public int[] spiralArray(int[][] array) {
        if(array.length == 0 || array == null || array[0].length == 0){
            return new int[0];
        }
        
        int left = 0, right = array[0].length-1;
        int top = 0, bottom = array.length-1;
        int[] result = new int[(right+1) * (bottom+1)];
        int index = 0;
        while (left <= right && top <= bottom){
            for(int i = left; i <= right; i++){
                result[index++] = array[top][i];
            }
            top++;
            if(top> bottom) break;

            for(int i = top; i <= bottom; i++){
                result[index++] = array[i][right];
            }
            right--;
            if(left > right) break;

            for(int i = right; i >= left; i--){
                result[index++] = array[bottom][i];
            }
            bottom--;
            if (top > bottom) break;

            for(int i = bottom; i >= top; i--){
                result[index++] = array[i][left];
            }
            left++;
            if(left > right) break;
        }
        return result;

    }
}

这里多了一个要判断输入是否为空的问题,在这里就有一个问题: \

判断数组是否为空或者是否有效问题

juejin.cn/post/737904…