精选力扣500题 第25题 LeetCode 54. 螺旋矩阵c++ / java 详细题解

Posted 2021-05-29 林深时不见鹿

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• • • 1、题目
    • 2、思路
    • 3、c++代码
    • 4、java代码

1、题目

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

2、思路

• 1、我们顺时针定义四个方向：上右下左。

  d = 0表示向下走，d = 1表示向右走，d = 2表示向下走，d = 3表示向左走。

• 2、使用d=(d+1)%4来更改方向当前位置(x,y),下个位置(a, b)，a=x+dx[d], b=y+dy[d]。

• 3、从左上角开始遍历，先往右走，走到不能走为止，然后更改到下个方向，再走到不能走为止，依次类推，遍历 $n^2$ 个格子后停止。

图示

3、c++代码

class Solution {
public:
    vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        vector<int>res;
        if(matrix.empty()) return res;
        int n = matrix.size(), m = matrix[0].size();
        vector<vector<bool>> st(n,vector<bool>(m,false));
        int dx[4] = { - 1, 0 , 1, 0}, dy[4] = { 0, 1, 0, -1};
        int x = 0, y = 0 ,d = 1;
        for(int i = 0; i < n*m; i++)
        {
            res.push_back(matrix[x][y]);
            st[x][y] = true; //标记该点为走过

            int a = x + dx[d], b = y + dy[d]; //下一个点
            if(a < 0 || a >= n || b < 0 || b >=m || st[a][b])
            {
                d = (d + 1) % 4; //按照上右下左更改方向
                a = x + dx[d], b = y + dy[d];
            }
            x = a, y = b;
        }
        return res;   
    }
};

4、java代码

class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> result = new ArrayList();
        if(matrix == null || matrix.length < 1) return result;

        int m = matrix.length, n = matrix[0].length;
        int[] dx = {0,1,0,-1}, dy = {1,0,-1,0};
        boolean[][] used = new boolean[m][n];

        for(int i = 0, x = 0, y = 0, d = 0; i < m * n; i++){
            result.add(matrix[x][y]);
            used[x][y] = true;

            //检验下一个位置是否合法, 不合法则更新方向, 并重新计算下一个位置
            int a = x + dx[d], b = y + dy[d];
            if( a < 0 || a >= m || b < 0 || b >= n || used[a][b]){
             
                d = (d + 1) % 4;
                a = x + dx[d];
                b = y + dy[d];
            }

            x = a ;
            y = b;
        }

        return result;
    }
}

原题链接： 54. 螺旋矩阵