模拟LeetCode 54. 螺旋矩阵

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了模拟LeetCode 54. 螺旋矩阵相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

2021 第 28 篇题解

54. 螺旋矩阵


题目来源:力扣(LeetCode)https://leetcode-cn.com/problems/spiral-matrix/

题目


给你一个 mn 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:

【模拟】LeetCode 54. 螺旋矩阵


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:

【模拟】LeetCode 54. 螺旋矩阵

img
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

解题思路


思路:模拟

先审题,题目给定一个  的矩阵

题目要求:

  • 按照 顺时针螺旋顺序,返回矩阵中的所有元素。

这里,以示例 1,

输入:matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出:[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

【模拟】LeetCode 54. 螺旋矩阵


以上图示出处:力扣

用动图的形式看下其中过程:


从图中,我们可以发现的信息:

  • 起始点在矩阵的左上角;
  • 题目中所述 顺时针螺旋顺序,分解后即是按照 右、下、左、上 的顺序循环移动;
  • 遇到边界或者其中元素被访问过时,方向会发生改变。
  • 移动停止的标志,是当所有的元素都被访问完毕。

那么根据上面所得的信息,制定对应的策略:

  • 定义变量 存储四个方向,分别对应 右、下、左、上;
  • 定义  的二维数组 ,用以标记元素是否已访问;
  • 起始位置为矩阵左上角,初始方向 向右,开始遍历数组;
  • 当移动过程中,遇到边界或者下一个元素已经被访问过时,改变方向(其中,这里的方向对应 中方向顺序循环变化)
  • 当移动路径的长度等于元素个数时,移动停止。

具体的代码实现如下:

class Solution:
    def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
        m = len(matrix)
        n = len(matrix[0])
        prod = m * n
        # 标记是否访问
        visited = [[False] * n for _ in range(m)]

        ans = [0] * prod
        # 四个方向,分别是 右、下、左、上
        directions = [[01], [10], [0-1], [-10]]

        x = 0
        y = 0
        # directions 中对应的索引,用以表示往某个方向
        idx = 0
        # 开始遍历
        for i in range(prod):
            ans[i] = matrix[x][y]
            visited[x][y] = True

            nx = x + directions[idx][0]
            ny = y + directions[idx][1]

            # 越界或已访问,改变方向
            if nx < 0 or nx >= m or ny < 0 or ny >= n or visited[nx][ny]:
                idx = (idx + 1) % 4
            
            # 往改变后的方向移动
            x += directions[idx][0]
            y += directions[idx][1]
        
        return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度: 是矩阵的行数, 是矩阵的列数。
  • 空间复杂度: ,除返回数组外,需要声明 的二维数组标记元素是否被访问。

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以上是关于模拟LeetCode 54. 螺旋矩阵的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

Leetcode54. 螺旋矩阵(简单模拟)

[leetcode] 54. 螺旋矩阵

leetcode54——螺旋矩阵

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LeetCode54. 螺旋矩阵

Leetcode 54.螺旋矩阵