顺时针打印指针

剑指Offer_20 顺时针打印指针


2018/5/22 星期二

题目: 输入一个矩阵,按照从外到里顺时针的顺序打印出每一个数字。例如:输入如下矩阵

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。

思考。。。。

当我们遇到一个复杂问题的时候,可以用图形来帮助我们思考。由于从外圈到内圈依次打印,我们可以把矩阵想象成若干个圈,如图

把矩阵看成若干个顺时针方向的圈

可以用一个循环来循环的打印矩阵中的这一个圈。

分析循环结束的条件

假设这个矩阵的行数是rows,列数是colunms(起点坐标设为 0 , 0 )。打印第一圈,打印的起点位置坐标为 0 , 0 。第二圈起点位置坐标为 1 , 1 ,依次类推,可以发现,起点和结束位置的左上角坐标位置总是相同的。我们定义该位置坐标为 s t a r t , s t a r t

对于 5 × 5 的矩阵而言,最后一圈只有一个数字,对应的坐标为 2 , 2 ,我们发现 5 > 2 × 2 。对于 3 × 3 的矩阵而言,最后一圈由4个数字,其对应左上角的坐标依旧是 2 , 2 ,并且 6 > 2 × 2 依旧成立。于是我们得出结论,让循环继续的条件是 c o l u m n s > s t a r t X × 2 并且 r o w s > s t a r t Y × 2 。所以我们得出可以用如下的循环来打印矩阵:

void printMatrixInCircle(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++;
    }
}

如何打印一圈

也就是如何实现上面代码中的printMatrixInCircle方法。我们可以把打印一圈分解成四步:

  1. 从左到右打印一行
  2. 从上到下打印一列
  3. 从右到左打印一行
  4. 从下到上打印一列

不过值得注意就是,在最后一行中,有可能会产生退化。最后一圈可能是一行、一列甚至是一个数字。打印这样的一圈就不需要完全的四步。
几个退化的列子
因此,我们需要仔细的分析打印时的每一步的前提条件
1. 第一步,总是需要的,因为打印一圈,至少得有一行。
2. 第二步的前提条件是终止行号大于起始行号。
3. 第三步的前提条件是圈内至少有两行两列。
4. 同理,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于2,同时终止列号大于起始列号。

通过上述分析,写出如下代码:

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.println(numbers[start][i]);
    }
    // 从上到下打印一列
    if (start < endY) {
        for (int i = start + 1; i <= endY; i++) {
            System.out.println(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.println(numbers[endY][i]);
        }
    }
    // 从下到上打印一列
    if (start < endX && start < endY - 1) {
        for (int i = endY - 1; i >= start + 1; i--) {
            System.out.println(numbers[i][start]);
        }
    }
}

测试用例

  1. 数组中有多行多列, 数组中只有一行,数组中只有一列,只有一行一列。

注意:举例可以让抽象问题具体化

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转载自blog.csdn.net/u013019701/article/details/80413398