华为OD机试 - 螺旋数字矩阵 - 矩阵（Java 2024 C卷 100分）

布满荆棘的人生 2024-05-28 10:02 11阅读 0赞

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### 专栏导读 ###

本专栏收录于[《华为OD机试（JAVA）真题（A卷+B卷+C卷）》][OD_JAVA_A_B_C]。

**刷的越多，抽中的概率越大**，每一题都有详细的答题思路、详细的代码注释、样例测试，发现新题目，随时更新，全天CSDN在线答疑。

### 一、题目描述 ###

疫情期间，小明隔离在家，百无聊赖，在纸上写数字玩。他发明了一种写法:

给出数字个数n和行数m (0 < n <= 999，0 < m <= 999)，从左上角的1开始，按照顺时针螺旋向内写方式，依次写出2,3…n，最终形成一个m行矩阵。

小明对这个矩阵有些要求:

1.  每行数字的个数一样多
2.  列的数量尽可能少
3.  填充数字时优先填充外部
4.  数字不够时，使用单个\*号占位

### 二、输入描述 ###

两个整数，空格隔开，依次表示n、m

### 三、输出描述 ###

符合要求的唯一矩阵

#### 1、输入 ####

9 4

#### 2、输出 ####

1 2 3

*   *  4  
        9 \* 5  
        8 7 6

#### 3、说明 ####

9个数字写成4行，最少需要3列

### 四、解题思路 ###

本题需要将数字按照顺时针螺旋方式填充到一个尽可能列数少的矩阵中。具体步骤如下：

1.  确定矩阵的列数：首先计算最少的列数，使得矩阵的行数 m 与列数相乘至少等于 n，从而容纳所有数字。
2.  初始化矩阵：创建一个 m 行、计算得到的列数的矩阵，并初始化为 \*。
3.  顺时针螺旋填充数字：按照顺时针方向填充数字，处理边界条件，填充完所有数字后剩余的位置保持 \*。
4.  输出矩阵：格式化打印最终的矩阵。

### 五、Java算法源码 ###

public class OdTest01 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            int n = scanner.nextInt(); // 总数字个数
            int m = scanner.nextInt(); // 行数
    
            // 计算需要的最少列数
            int cols = (int) Math.ceil(n / (double) m);
    
            // 初始化矩阵
            String[][] matrix = new String[m][cols];
            for (int i = 0; i < m; i++) {
        
                for (int j = 0; j < cols; j++) {
        
                    matrix[i][j] = "*";
                }
            }
    
            // 螺旋填充数字
            int num = 1;
            int top = 0, bottom = m - 1, left = 0, right = cols - 1;
            while (num <= n) {
        
                // 向右移动
                for (int i = left; i <= right && num <= n; i++) {
        
                    matrix[top][i] = String.valueOf(num++);
                }
                top++;
                // 向下移动
                for (int i = top; i <= bottom && num <= n; i++) {
        
                    matrix[i][right] = String.valueOf(num++);
                }
                right--;
                // 向左移动
                for (int i = right; i >= left && num <= n; i--) {
        
                    matrix[bottom][i] = String.valueOf(num++);
                }
                bottom--;
                // 向上移动
                for (int i = bottom; i >= top && num <= n; i--) {
        
                    matrix[i][left] = String.valueOf(num++);
                }
                left++;
            }
    
            // 输出矩阵
            for (int i = 0; i < m; i++) {
        
                for (int j = 0; j < cols; j++) {
        
                    if (j > 0) System.out.print(" ");
                    System.out.print(matrix[i][j]);
                }
                System.out.println();
            }
        }
    }

### 六、效果展示 ###

#### 1、输入 ####

9 4

#### 2、输出 ####

1 2 3

*   *  4  
        9 \* 5  
        8 7 6

#### 3、说明 ####

9个数字写成4行，最少需要3列

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[OD_JAVA_A_B_C]: https://blog.csdn.net/guorui_java/category_12293298.html
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