LeetCode热题100——54.螺旋矩阵(题解+答案+要点)

题目:

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:

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]

提示:

  • m == matrix.length

  • n == matrix[i].length

  • 1 <= m, n <= 10

  • -100 <= matrix[i][j] <= 100

题解:

核心思想: 顺时针一圈一圈地遍历矩阵的外围元素,每遍历完一条边就收缩对应的边界,直到所有元素都被访问。

我们可以定义四个边界变量:

  • u (upper) :上边界,初始为 0
  • d (down) :下边界,初始为 matrix.size() - 1
  • l (left) :左边界,初始为 0
  • r (right) :右边界,初始为 matrix[0].size() - 1

遍历顺序固定为:

  • 从左到右遍历上边界(u 行,l 到 r)
  • 从上到下遍历右边界(r 列,u+1 到 d)
  • 从右到左遍历下边界(d 行,r-1 到 l)
  • 从下到上遍历左边界(l 列,d-1 到 u+1)

每完成一个方向的遍历,立即收缩对应的边界,并检查是否已经越界。如果越界,则跳出循环。

答案:

cpp 复制代码
class Solution {
public:
    vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {
        vector<int> ans;
        if (matrix.empty()) return {};
        int u = 0; //上边界
        int d = matrix.size() - 1;//下边界
        int l = 0;//左边界
        int r = matrix[0].size() - 1;//右边界
        while(true)
        {
            for(int i = l; i <= r; ++i) ans.push_back(matrix[u][i]); //从左到右遍历上边
            if(++ u > d) break; //上边界下移
            for(int i = u; i <= d; ++i) ans.push_back(matrix[i][r]); //从上到下遍历右边
            if(-- r < l) break; //右边界左移
            for(int i = r; i >= l; --i) ans.push_back(matrix[d][i]); //从右到左遍历下边
            if(-- d < u) break; //下边界上移
            for(int i = d; i >= u; --i) ans.push_back(matrix[i][l]); //从下到上遍历左边
            if(++ l > r) break; //左边界右移
        }
        return ans;
    }
};

要点:

  • 判断条件要使用更新后的边界:必须用 ++u 而不是 u++(后置自增会导致用旧值比较,逻辑错误)。
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