剑指offer（19）——C++实现顺时针打印矩阵

向右看齐 2024-04-17 05:41 24阅读 0赞

# 题目 #

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，例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

# 考察点 #

*  vector创建二维矩阵
 *  **边界条件**的考虑

# 解题思路 #

走一圈的流程可叙述为：

1.  第一步：从左到右压入元素。行保持不变 （top），列数从left->right
2.  第二步：从上到下压入元素。此时最开始的元素为（top-1,right）。列数保持不变（right），行数从top->bottom。
3.  第三步：从右到左压入元素。此时最开始元素为（bottom，right-1）。行数保持不变（bottom），列数从right-1->left。
4.  第四步：从下到上压入元素。此时最开始元素为（bottom-1，left）。列数保持不变（left），行数从bottom->top-1。
5.  上述一圈走完后，范围缩小一圈，即left++, top++, right–, bottom–。接着循环。  
    难点在于，这四步循环的边界条件的设定。在最后一圈的时候可能出现只有单行或者单列的情况，所以就要判断是否是单行单列，若是，三四步不用执行直接返回，若不是继续循环。

# 完整代码 #

/*19-顺时针打印矩阵*/
    #include<iostream>
    #include<vector>
    using namespace std;
    class Solution {
        
    public:
    	vector<int> printMatrix(vector<vector<int> > matrix) {
        
    		int row = matrix.size();
    		int col = matrix[0].size();
    		vector<int> result;
    		if (row == 0 || col == 0) return result;
    		int left = 0, right = col - 1;
    		int top = 0, bottom = row - 1;
    
    		while (left <= right && top <= bottom)//退出循环的条件为圈不断减小，左右边界重合，上下边界重合
    		{
        
    			//从左向右压入元素
    			for (int i = left; i <= right; ++i)//循环条件：left->right,
    				result.push_back(matrix[top][i]);//行数不变（top),列数++（left->right）
    			//从上向下压入元素
    			for (int i = top+1; i <= bottom; ++i)//循环条件：top+1->bottom
    				result.push_back(matrix[i][right]);
    
    			//接下来的循环就要判断是否是单行或单列的情况
    			//从右往左
    			if (top != bottom)//判断上下是否重合
    			{
        
    				for (int i = right - 1; i >= left; --i)
    					result.push_back(matrix[bottom][i]);
    			}	
    			//从下到上
    			if (left != right)//判断左右是否重合
    			{
        
    				for (int i = bottom - 1; i > top; --i)
    					result.push_back(matrix[i][left]);
    			}
    			//一圈结束后
    			left++, top++, right--, bottom--;
    		}
    		return result;
    	}
    };
    
    int main()
    {
        
    	vector<vector<int>> matrix = {
         {
        1,2,3,4} ,{
        5,6,7,8}, {
        9,10,11,12}, {
        13,14,15,16} };
    	vector<int> res;
    	Solution s;
    	res = s.printMatrix(matrix);
    	for (int i = 0; i < res.size(); i++)
    	{
        
    		cout << res[i];
    	}
    	cout << endl;
    	return 0;
    }

# 编程问题 #

*  vector实现二维数组的创建：

vector<vector<int>> matrix = {
         {
        1,2,3,4} ,{
        5,6,7,8}, {
        9,10,11,12}, {
        13,14,15,16} };

行数：`matrix.size()` 列数：`matrix[0].size()`

*  数组的压入使用函数`push_back()`