LeetCode热题100--54.螺旋矩阵--中等

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： $1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7$

2. 题解

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class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> result = new ArrayList<>();

        if(matrix == null || matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0){
            return result;
        }

        int top = 0, bottom = matrix.length - 1; //上下边界
        int left = 0, right = matrix[0].length - 1; //左右边界

        while(top <= bottom && left <= right){
            //从左到右遍历当前的上边界
            for(int i = left; i <= right; i++){
                result.add(matrix[top][i]);
            }
            top++; //上边界缩小

            //从上到下遍历当前右边界
            for(int i = top; i <= bottom; i++){
                result.add(matrix[i][right]);
            }
            right--; //右边界缩小

            //从右到左遍历当前下边界（需要检查上下边界是否相交）
            if(top <= bottom){
                for(int i = right; i >= left; i--){
                    result.add(matrix[bottom][i]);
                }
                bottom--; //下边界缩小
            }
            //从下往上遍历当前左边界（需要检查左右边界是否相交）
            if(left <= right){
                for(int i = bottom; i>=top; i--){
                    result.add(matrix[i][left]);
                }
                left++; //左边界缩小
            }
        }
        return result;
    }
    
}

3. 解析

List result = new ArrayList<>();

初始化一个空列表来存储结果，因为我们从左上角开始以螺旋的顺序遍历矩阵。
if(matrix == null || matrix.length == 0 || matrix $0$ .length == 0) return result;

如果输入的矩阵为空或者没有元素，则返回已经初始化的空列表。
int top = 0, bottom = matrix.length - 1; int left = 0, right = matrix $0$ .length - 1;

定义四个变量来表示矩阵的边界。顶部、底部、左侧和右侧分别对应行号和列号，用于跟踪遍历过程中的位置。
while(top <= bottom && left <= right) { ... }

这段代码使用循环来以螺旋的顺序访问矩阵，从外到内进行遍历。条件是边界没有相交（即，我们还没有完全遍历完整个矩阵）。
for(int i = left; i <= right; i++) { result.add(matrix $top$ $i$ ); } top++;

从顶部行的左侧到右侧的元素进行循环遍历，并将它们添加到结果列表中。然后，上边界向下移动一步（因为我们已经访问了这一行中的所有元素）。
for(int i = top; i <= bottom; i++) { result.add(matrix $i$ $right$ ); } right--;

从右侧列的顶部到底部的元素进行循环遍历，并将它们添加到结果列表中。然后，有边界向左移动一步（因为我们已经访问了这一列中的所有元素）。
if(top <= bottom) { for(int i = right; i >= left; i--) { result.add(matrix $bottom$ $i$ ); } bottom--; }

如果顶部和底部没有相交，说明我们还没有遍历完最外层的矩阵。这段代码从右侧行的底部到底部的元素进行循环遍历（向后移动）并将它们添加到结果列表中。然后，下边界向上移动一步。
if(left <= right) { for(int i = bottom; i >= top; i--) { result.add(matrix $i$ $left$ ); } left++; }

如果左侧和右侧没有相交，说明我们还没有遍历完最外层的矩阵。这段代码从底部行的左侧到顶部的元素进行循环遍历（向下移动）并将它们添加到结果列表中。然后，左边界向右移动一步。
return result;

在访问完整个矩阵后，返回最终的结果列表。