题目解析
题目:
在一个 n x n 的方阵中填入 1 到 n x n 这些数字,要求按照蛇形顺序从右上角开始,沿着方阵的边界顺时针进行填充。
思路:
-
初始化矩阵:创建一个
n x n的矩阵,所有元素初始化为0。 -
定义方向:使用四个方向(右、下、左、上)的偏移量来表示当前应该向哪个方向移动。
-
初始位置:从右上角开始,即
(0, n-1)。 -
填充数字:
- 从
1到n x n依次填充数字。 - 每次填充完一个数字后,尝试按照当前方向移动到下一个位置。
- 如果下一个位置越界或已经填充过数字,则改变方向(顺时针旋转)。
- 更新当前位置为新的位置,继续填充下一个数字。
- 从
图解:
以 n=4 为例:
- 初始位置
(0, 3),填充1。 - 向右移动到
(0, 2),填充2。 - 继续向右移动到
(0, 1),填充3。 - 向右移动到
(0, 0),填充4。 - 尝试向右移动到
(-1, 0)(越界),改变方向向下,移动到(1, 0),填充5。 - 依此类推,直到所有数字填充完毕。
代码详解:
python复制代码
def solution(n: int) -> list:
# 初始化一个 n x n 的矩阵,所有元素为 0
matrix = [[0] * n for _ in range(n)]
# 定义四个方向:右、下、左、上
directions = [(0, 1), (1, 0), (0, -1), (-1, 0)]
# 初始位置和方向
x, y = 0, n - 1 # 从右上角开始
direction_index = 0 # 初始方向为右
# 填充数字
for num in range(1, n * n + 1):
# 填充当前位置
matrix[x][y] = num
# 计算下一个位置
next_x = x + directions[direction_index][0]
next_y = y + directions[direction_index][1]
# 检查下一个位置是否越界或已经填充
if not (0 <= next_x < n and 0 <= next_y < n and matrix[next_x][next_y] == 0):
# 改变方向
direction_index = (direction_index + 1) % 4
next_x = x + directions[direction_index][0]
next_y = y + directions[direction_index][1]
# 更新当前位置
x, y = next_x, next_y
return matrix
知识总结
新知识点:
- 方向数组:使用数组来表示方向(偏移量),可以方便地改变移动方向。
- 边界检查:在移动位置时,需要进行边界检查,确保不会越界。
- 矩阵初始化:使用列表推导式可以方便地初始化一个
n x n的矩阵。
理解:
- 方向数组的使用可以简化代码,使方向改变更加直观。
- 边界检查和方向改变是解决此类问题的关键。
学习建议:
- 熟练掌握方向数组的使用,可以在很多类似的算法问题中应用。
- 多做类似的题目,加深对边界检查和方向改变的理解。
学习计划
刷题计划:
- 每日一题:每天至少刷一道类似的算法题,保持手感。
- 总结归纳:每刷完一定数量的题目后,总结归纳解题思路和技巧。
利用错题:
- 分析错误:每次遇到错题,都要认真分析错误原因,找出问题所在。
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- 举一反三:通过错题,思考类似问题的解决方法,提高解题能力。
工具运用
AI刷题功能:
- 智能推荐:利用AI刷题功能,根据当前的学习进度和能力,智能推荐适合的题目。
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其他学习资源:
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学习建议:
- 将AI刷题功能与其他学习资源相结合,形成互补,提高学习效果。
- 定期回顾和总结,巩固所学知识。
- 保持积极的学习态度,不断挑战自己,提高自己的算法能力。