顺时针打印矩阵

2024年5月29日 192次阅读

    输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

    解题思路：我们把打印一圈分为四步：第一步从左到右打印一行，第二步从上到下打印一列，第三步从右到左打印一行，第四步从下到上打印一列。值得注意的是，最后一圈有可能退化成只有一行、只有一列，甚至只有一个数字。

    因此要仔细分析打印时每一步的前提条件。第一步总是需要的，因为打印一圈至少有一步。如果只有一行，就不用第二步了。也就是需要第二步的前提条件是终止行号大于起始行号。需要第三部打印的前提条件是圈内至少有两行两列，也就是说除了要求终止行号大于起始行号之外，还要求终止列号大于起始列号。需要打印第四步的前提条件是至少有三行两列，因此要求终止行号比起始行号至少大2，终止列号大于起始列号。

C#实现：

#region 顺时针打印矩阵
        /// 输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。
        /// 
        public static void PrintMatrixClockwisely(int[,] numbers, int columns, int rows)
        {
            if (numbers == null || columns <= 0 || rows <= 0)
                return;

            int start = 0;
            while (columns > start * 2 && rows > start * 2)
            {
                PrintMatrixInCircle(numbers, columns, rows, start);
                start++;
            }
        }

        private static void PrintMatrixInCircle(int[,] numbers, int columns, int rows, int start)
        {
            int endX = columns - 1 - start;
            int endY = rows - 1 - start;

            // 从左到右打印一行
            for (int i = start; i <= endX; i++)
                Console.Write(numbers[start, i] + ",");

            // 从上到下打印一列
            if (start < endY)
                for (int i = start + 1; i <= endY; i++)
                    Console.Write(numbers[i, endX] + ",");
            
            // 从右到左打印一行
            if (start < endX && start < endY)
                for (int i = endX - 1; i >= start; i--)
                    Console.Write(numbers[endY, i] + ",");
            // 从下到上打印一行
            if (start < endX && start < endY - 1)
                for (int i = endY - 1; i >= start + 1; i--)
                    Console.Write(numbers[i, start] + ",");

        }
        #endregion

Java实现：

/** 顺时针打印矩阵
	 * 输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。
	 */
	public static void printMatrixClockwisely(int[][] numbers, int columns, int rows){
		if(numbers == null || columns <= 0 || rows <= 0)
			return;
		int start = 0;
		while(columns > start * 2 && rows > start *2){
			printMatrixInCircle(numbers, columns, rows, start);
            start++;
		}
	}
	
	private static void printMatrixInCircle(int[][] numbers, int columns, int rows, int start)
    {
        int endX = columns - 1 - start;
        int endY = rows - 1 - start;

        // 从左到右打印一行
        for (int i = start; i <= endX; i++)
            System.out.print(numbers[start][i] + ",");

        // 从上到下打印一列
        if (start < endY)
            for (int i = start + 1; i <= endY; i++)
            	System.out.print(numbers[i][endX] + ",");
        
        // 从右到左打印一行
        if (start < endX && start < endY)
            for (int i = endX - 1; i >= start; i--)
            	System.out.print(numbers[endY][i] + ",");
        // 从下到上打印一行
        if (start < endX && start < endY - 1)
            for (int i = endY - 1; i >= start + 1; i--)
            	System.out.print(numbers[i][start] + ",");

    }

Python实现：

def printMatrixClockWisely(numbers, columns, rows):
    """
    顺时针打印矩阵
    输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。
    :param numbers:
    :param columns:
    :param rows:
    :return:
    """
    if numbers == None or columns <= 0 or rows <=0:
        return
    start = 0
    while columns > start * 2 and rows > start *2:
        printMatrixInCircle(numbers, columns, rows, start)
        start +=1

def printMatrixInCircle(numbers, columns, rows, start):
    endX = columns - 1 - start
    endY = rows - 1 - start

    # 从左到右打印一行
    for i in range(start, endX+1):
        print(numbers[start][i], end=', ')
    # 从上到下打印一列
    if start < endY:
        for i in range(start+1, endY+1):
            print(numbers[i][endX], end=', ')
    # 从右到左打印一行
    if start < endX and start < endY:
        for i in range(endX - 1, start-1, -1):
            print(numbers[endY][i], end=', ')
    # 从下到上打印一行
    if start < endX and start < endY - 1:
        for i in range(endY-1, start, -1):
            print(numbers[i][start], end=', ')

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