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前言
本专栏文章为《代码随想录》书籍的刷题题解以及读书笔记,如有侵权,立即删除。
一、题目
1、原题链接
2、题目描述
二、解题报告
1、思路分析
- 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 )。

- 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)。 - 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)。 - 具体确定上、右、下、左的遍历方法 (
i、j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-offest,i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-offest,j从n-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-offest,i从n-offest出发,到达x(含),同时为遍历到的位置赋值。
- 至此一圈遍历结束,更新起始位置及
offest等。 - 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
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。
