LeetCode - Spiral Matrix

Posted 2020-11-07 IncredibleThings

Given a matrix of m x n elements (m rows, n columns), return all elements of the matrix in spiral order.

Example 1:

Input:
[
 [ 1, 2, 3 ],
 [ 4, 5, 6 ],
 [ 7, 8, 9 ]
]
Output: [1,2,3,6,9,8,7,4,5]

Example 2:

Input:
[
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9,10,11,12]
]
Output: [1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

复杂度

时间 O(NM) 空间 O(1)

思路

首先考虑最简单的情况，如图我们先找最外面这圈X，这种情况下我们是第一行找前4个，最后一列找前4个，最后一行找后4个，第一列找后4个，这里我们可以发现，第一行和最后一行，第一列和最后一列都是有对应关系的。即对i行，其对应行是m - i - 1，对于第j列，其对应的最后一列是n - j - 1。

XXXXX
XOOOX
XOOOX
XOOOX
XXXXX

然后进入到里面那一圈，同样的顺序没什么问题，然而关键在于下图这么两种情况，一圈已经没有四条边了，所以我们要单独处理，只加那唯一的一行或一列。另外，根据下图我们可以发现，圈数是宽和高中较小的那个，加1再除以2。

OOOOO  OOO
OXXXO  OXO
OOOOO  OXO
       OXO
       OOO

class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> res = new ArrayList<>();
        
        int m = matrix.length;//rows
        if(m == 0){
            return res;
        }
        int n = matrix[0].length;//columns
        //total rounds can be calculatd by using this
        int rounds = (Math.min(m,n)+1)/2;
        
        for(int i=0; i<rounds; i++){
            //corresponding row
            int cRow = m-i-1;
            //corresponding column
            int cColumn = n-i-1;
            //corresponding row equals current row
            if(i == cRow){
                for(int j=i; j<=cColumn; j++){
                    res.add(matrix[i][j]);
                }
            }
            //corresponding column equals current column
            else if(i == cColumn){
                for(int j=i; j<=cRow; j++){
                    res.add(matrix[j][i]);
                }
            }
            //normal case
            else{
                //first row
                for(int j=i; j<cColumn; j++){
                    res.add(matrix[i][j]);
                }
                //last column
                for(int j=i; j<cRow; j++){
                    res.add(matrix[j][cColumn]);
                }
                //last row
                for(int j=cColumn; j>i; j--){
                    res.add(matrix[cRow][j]);
                }
                //first column
                for(int j=cRow; j>i; j--){
                    res.add(matrix[j][i]);
                }
            }
            
        }
        return res;
    }
}