54. 螺旋矩阵(定义四个方向然后遍历类)

文章目录

  • [54. 螺旋矩阵](#54. 螺旋矩阵)
  • [59. 螺旋矩阵 II](#59. 螺旋矩阵 II)
  • [LCR 146. 螺旋遍历二维数组(剑指offer29题)](#LCR 146. 螺旋遍历二维数组(剑指offer29题))

54. 螺旋矩阵

54. 螺旋矩阵

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:

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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:

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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

思路: 按照顺时针遍历矩阵,将二维矩阵看成一维矩阵遍历每个元素,当索引越界或者元素已经被访问过则改变方向,改变方向顺序为右,下,左,上。

Go代码

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func spiralOrder(matrix [][]int) []int {
    /*剑指offer 面试题29,p161,ACWing 40
    按照顺时针遍历矩阵,将二维矩阵看成一维矩阵遍历每个元素,当索引越界或者元素已经被访问过则改变方向,
    改变方向顺序为右,下,左,上*/

    if len(matrix) == 0 || len(matrix[0]) == 0 {
        return []int{}
    }

    res := make([]int,len(matrix) * len(matrix[0]))
    // 定义四个方向  上,右,下,左  (上即行号减一,右即列号加1,以此类推)
    dx := []int{-1,0,1,0}
    dy := []int{0,1,0,-1}
    
    x,y,d := 0,0,1 // 从起点开始往右移动
    // 定义是否访问过的数组,并初始化
    isVisited := make([][]bool,len(matrix))
    for i,_ := range isVisited {
        isVisited[i] = make([]bool,len(matrix[0]))
    }

    for i := 0;i < len(matrix) * len(matrix[0]);i++ {
        res[i] = matrix[x][y] // 当前节点加入结果数组
        isVisited[x][y] = true // 标记当前节点已经访问过
        // 继续遍历下一个节点,但需要用下临时变量,不要用x = x + dx[d],因为等下可能还要用到原x
        a := x + dx[d]
        b := y + dy[d]
        // 如果当前节点越界了,或者已经遍历过了,则可以换方向了
        if a < 0 || a >= len(matrix) || b < 0 || b >= len(matrix[0]) || isVisited[a][b] {
            d = (d + 1) % 4
            // 新方向算出的下一个节点坐标,用到了原x,y
            a = x + dx[d]
            b = y + dy[d]
        }
        // 已经明确找到下一个节点位置了,可以继续遍历了
        x = a
        y = b
    }

    return res
}

59. 螺旋矩阵 II

给你一个正整数 n ,生成一个包含 1n^2 所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix

示例 1:

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输入:n = 3
输出:[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

示例 2:

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输入:n = 1
输出:[[1]]

提示:

  • 1 <= n <= 20

Go代码

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func generateMatrix(n int) [][]int {
    /*思路和54题完全一样*/

    if n == 0 {
        return [][]int{}
    }
    // 定义相关切片并初始化
    res := make([][]int,n)
    isVisited := make([][]bool,n)
    for i := 0;i < n;i++ {
        res[i] = make([]int,n)
        isVisited[i] = make([]bool,n)
    }

    // 定义四个方向  右,下,左,上,右边就是列号加1,以此类推
    dx := []int{0,1,0,-1}
    dy := []int{1,0,-1,0}

    x,y,d := 0,0,0 // 起点和初始方向向右
    for i := 1; i <= n * n ;i++ {
        res[x][y] = i
        isVisited[x][y] = true

        a := x + dx[d]
        b := y + dy[d]
        // 越界了,或者已经访问过了,可以换方向了
        if a < 0 || a >= n || b < 0 || b >= n || isVisited[a][b] {
            d = (d + 1) % 4
            a = x + dx[d]
            b = y + dy[d]
        }
        x = a
        y = b
    }

    return res
}

LCR 146. 螺旋遍历二维数组(剑指offer29题)

LCR 146. 螺旋遍历二维数组(剑指offer29题)

给定一个二维数组 array,请返回「螺旋遍历」该数组的结果。

螺旋遍历:从左上角开始,按照 向右、向下、向左、向上 的顺序 依次 提取元素,然后再进入内部一层重复相同的步骤,直到提取完所有元素。

示例 1:

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

示例 2:

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输入:array  = [[1,2,3,4],[12,13,14,5],[11,16,15,6],[10,9,8,7]]
输出:[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]

限制:

  • 0 <= array.length <= 100
  • 0 <= array[i].length <= 100

注意:本题与主站 54 题相同:https://leetcode-cn.com/problems/spiral-matrix/

Go代码

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func spiralArray(array [][]int) []int {
    /*
    按照顺时针遍历矩阵,将二维矩阵看成一维矩阵遍历每个元素,当索引越界或者元素已经被访问过则改变方向,
    改变方向顺序为右,下,左,上
    */
    if len(array) == 0 || len(array[0]) == 0 {
        return []int{}
    }

    res := make([]int,len(array) * len(array[0]))
    // 定义方向,右,下,左,上
    dx := []int{0,1,0,-1}
    dy := []int{1,0,-1,0}
    x,y,d := 0,0,0 // 起始位置和其实方向(向右)
    // 记录位置是否访问过
    isVisited := make([][]bool,len(array))
    for i:= 0;i < len(isVisited);i++ {
        isVisited[i] = make([]bool,len(array[0]))
    }

    for i := 0;i < len(array) * len(array[0]);i++ {
        res[i] = array[x][y]
        isVisited[x][y] = true
        a,b := x + dx[d],y + dy[d] // 下一个需要遍历的位置
        if a < 0 || a >= len(array) || b < 0 || b >= len(array[0]) || isVisited[a][b]  {
            d = (d + 1) % 4
            a = x + dx[d]
            b = y + dy[d]
        }
        x,y = a,b
    }

    return res
}
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