Leetcode 54- 螺旋输出数组

水题,分治

Posted by 刘知安 on 2019-11-03
文章目录
  1. Leetcode 54- 螺旋输出数组
    1. 1. 题目描述
    2. 2. 思路
    3. 3. 代码
  2. 4.类似题

Leetcode 54- 螺旋输出数组

1. 题目描述

很简单的需求,给定一个包含 m x n 个元素的矩阵(m 行, n 列),请按照顺时针螺旋顺序,返回矩阵中的所有元素:

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示例?1:

输入:
[
[ 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:
[
[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]

2. 思路

就是一层一层(依次按照上、右、下、左的顺序)地将最外层的元素按照需要的顺序输出,再递归求解子问题。思路和官方提供的题解基本一样,如下图:

3. 代码

Java 实现

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class Solution {
private List<Integer> res = new ArrayList<>();
private int[][] m;

public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
m = matrix;
int rows = matrix.length;
if (rows == 0) return res;
int cols = matrix[0].length;
spiralOrderPrint(0, rows - 1, 0, cols - 1);
return res;
}


public void spiralOrderPrint(int row_b, int row_e, int col_b, int col_e) {

// 当中心没有元素,直接返回
if (row_e < row_b || col_e < col_b)
return;

// 当只剩下中心一行或一列元素
if (row_e == row_b || col_b == col_e) {
if (row_e == row_b) // 是剩下中心一行的情况
{
for (int j = col_b; j <= col_e; j++) {
res.add(m[row_b][j]);
}
// 求解子问题
spiralOrderPrint(row_b + 1, row_e - 1, col_b + 1, col_e - 1);
return;
} else { // 是剩下中心一列的情况
for (int i = row_b; i <= row_e; i++) {
res.add(m[i][col_b]);
}
// 求解子问题
spiralOrderPrint(row_b + 1, row_e - 1, col_b + 1, col_e - 1);
return;
}

}

// 行列数大于等于2
// 依次处理上右下左四个位置的元素
for (int j = col_b; j <= col_e - 1; j++) res.add(m[row_b][j]);
for (int i = row_b; i <= row_e - 1; i++) res.add(m[i][col_e]);
for (int j = col_e; j >= col_b + 1; j--) res.add(m[row_e][j]);
for (int i = row_e; i >= row_b + 1; i--) res.add(m[i][col_b]);
// 求解子问题
spiralOrderPrint(row_b + 1, row_e - 1, col_b + 1, col_e - 1);
return;

}
}

4.类似题

  • LeetCode 59- 螺旋矩阵②

给定一个正整数 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正方形矩阵。

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

思路和之前差不多,递归求解子问题,从最外圈填到最内圈。
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import java.util.Arrays;

/**
* @ClassName SpiralOrder_two_59
* @Deacription // TODO
* @Author LiuZhian
* @Date 2019-11-03 15:40
* @Version 1.0
**/

public class SpiralOrder_two_59 {
private int[][] m;

public int[][] generateMatrix(int n) {

m = new int[n][n];
if (n == 0) return m;

int begin_num = 1;
// 如果n为偶数,一共要填 n/2次
for (int i = 0; i < n / 2; i++) {
begin_num = fill(begin_num, 0 + i, n - 1 - i, 0 + i, n - 1 - i);
}
// 如果n为奇数,最中间那个数还没填,补填
if (n % 2 == 1)
m[n / 2][n / 2] = begin_num;

return m;
}

// 开始填充数组,从begin_num开始填充,返回下一层开始填充的数字
private int fill(int begin_num, int row_b, int row_e, int col_b, int col_e) {
// top
for (int j = col_b; j <= col_e - 1; j++) m[row_b][j] = begin_num++;
// right
for (int i = row_b; i <= row_e - 1; i++) m[i][col_e] = begin_num++;
// bottom
for (int j = col_e; j >= col_b + 1; j--) m[row_e][j] = begin_num++;
// left
for (int i = row_e; i >= row_b + 1; i--) m[i][col_b] = begin_num++;

return begin_num;
}

public static void main(String[] args) {
SpiralOrder_two_59 s = new SpiralOrder_two_59();
int[][] res = s.generateMatrix(5);
for (int i = 0; i < res.length; i++) {
for (int j = 0; j < res[0].length; j++) {
System.out.print(res[i][j]);
}
System.out.println();

}

}
}