【代码随想录】LC 59.螺旋矩阵 II

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前言

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一、题目

1、原题链接

59.螺旋矩阵 II

2、题目描述

二、解题报告

1、思路分析

  1. 首先要规定好遍历的边界 ,如下图所示,上=>右=>下=>左的遍历顺序,同时保证每次遍历,只遍历下图中红色箭头覆盖 的位置,即左闭右开 (即每行或每列最后一个元素由下一次遍历负责更新 )。
  2. 确定圈数 :由于每圈都会使得有两行和两列的位置的元素填充,现在要填充n×n的矩阵,则只要判断一下,需要多少圈可以填充完:即 n/2 (若n为偶数,则正好转完最后一圈;若n为奇数,则需要将最后一个值填充到最后的位置(矩阵中间的位置,也就是下一圈的起始位置),如上图中的值9)。
  3. 确定下一圈遍历有哪些量需要修改 :首先是起始位置(x=0,y=0),通过模拟不难发现,起始位置根据圈数的增加,沿着对角线从左上角向右下角移动:即横纵位置均加1,更新操作为 x++,y++ ;其次是上、右、下、左这四个遍历终止位置都相较于上一圈有偏移(缩小)一个位置的单位,所以需要用offest来记录一下每圈遍历时终止位置需要偏移几个单位(初始offest为1,即第一圈的offest为1,用来控制遍历的长度)。
  4. 具体确定上、右、下、左的遍历方法ij分别代表行、列索引位置更新)。
  • 上(i不变,j增大):j从起始位置y=0出发,到达相距与起始位置n-offest-1(含),同时为遍历到的位置赋值;
  • 右(j不变,i增大):j此时已经为n-offesti从起始位置x=0出发,到达相距起始位置n-offest-1(含),同时为遍历到的位置赋值;
  • 下(i不变,j减小):j此时为相距起始位置n-offestjn-offest出发,到达y(含),同时为遍历到的位置赋值;
  • 左(j不变,i减小):i此时为相距起始位置n-offestin-offest出发,到达x(含),同时为遍历到的位置赋值。
  1. 至此一圈遍历结束,更新起始位置及offest等。
  2. 依次模拟遍历过程,直至结束:其中要注意 起始位置(x,y)、上右下左遍历时的终止位置的更新等。

2、代码详解

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
        vector<vector<int>> res(n, vector(n, 0));
        int nn = n / 2;  // 圈数
        int i = 0;
        int j = 0;
        int x = 0; // 每一圈的行起始位置
        int y = 0; // 每一圈的列起始位置
        int val = 1; // 遍历时给各个位置赋的值
        int offest = 1;
        while(nn--) {
            for (j = y; j < y + n - offest; j++){
                res[x][j] = val++;
            }
            for (i = x; i < x + n - offest; i++) {
                res[i][j] = val++;
            }
            for ( ; j > y ; j--) {
                res[i][j] = val++;
            }
            for ( ; i > x; i--) {
                res[i][j] = val++;
            }
            x++;
            y++;
            offest +=2 ; // +2 而不是 ++ 原因:因为在第一和第二个for循环中x、y也会更新,所以需要另外+1来抵消x/y的偏移
        }
        // 如果n为奇数,则矩阵中间还剩一个位置未赋值
        // 该位置也就是下一圈的起始位置
        if (n % 2) {
            res[x][y] = val; 
        }
        return res;
    }
};
};

三、知识风暴

  • 坚持循环不变量 ,并且统一边界条件
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