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顺时针打印矩阵

问题描述

给定一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

示例

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]

约束条件

• 0 ≤ matrix.length ≤ 100
• 0 ≤ matrix[i].length ≤ 100

方法一：普通解法

方法思路

我们可以通过逐层遍历矩阵来实现顺时针打印。具体步骤如下：

解决代码

#include 
   
    
using namespace std;
vector
    
      spiralOrder(vector
     
      
       > matrix) {
    vector
       
         res;
    if (matrix.empty()) return res;
    int left = 0, right = matrix[0].size() - 1;
    int top = 0, bottom = matrix.size() - 1;
    while (true) {
        // 从左到右
        for (int i = left; i <= right; ++i) {
            res.push_back(matrix[top][i]);
        }
        if (++top > bottom) break;
        // 从上到下
        for (int i = top; i <= bottom; ++i) {
            res.push_back(matrix[i][right]);
        }
        if (left > --right) break;
        // 从右到左
        for (int i = right; i >= left; --i) {
            res.push_back(matrix[bottom][i]);
        }
        if (top > --bottom) break;
        // 从下到上
        for (int i = bottom; i >= top; --i) {
            res.push_back(matrix[i][left]);
        }
        if (++left > right) break;
    }
    return res;
}
       
      
     
    
   

代码解释

• 初始化四个指针：left、right、top、bottom，分别表示矩阵的左、右、上、下边界。
• 使用while循环逐层遍历矩阵。
• 每层遍历时，分别从左到右、上到下、右到左、下到上打印元素。
• 逐步收缩边界指针，直到所有元素都被访问。

方法二：神仙解法

方法思路

这个方法利用了矩阵的转置和翻转特性：

这种方法非常简洁，易于实现。

解决代码

def spiralOrder(matrix):
    res = []
    while matrix:
        res += matrix.pop(0)
        matrix = list(zip(*matrix))[::-1]
    return res

代码解释

• 使用while循环处理非空矩阵。
• 每次将矩阵的第一行添加到结果列表中。
• 将剩余的矩阵转置并翻转，继续处理。
• 当矩阵为空时，循环结束并返回结果。

总结

以上是两种解决方案的实现方式。第一种方法通过逐层遍历实现，逻辑清晰但代码稍微复杂；第二种方法利用了矩阵的转置和翻转特性，实现简洁但对转置操作有一定的性能消耗。根据具体需求选择使用哪种方法都可以。

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