难度中等927
给你一个正整数 n ,生成一个包含 1 到 n2 所有元素,且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。
示例 1:
输入:n = 3
输出:[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]示例 2:
输入:n = 1
输出:[[1]]提示:
1 <= n <= 20
解题思路:模拟过程
这道题是 54. 螺旋矩阵 的拓展,但是其实变得更加简单了,因为这道题固定了这个矩阵是一个方阵,那么行列个数是相同的,这样子的话边界会好控制一点!
这道题其实不是很难,也不是很简单,因为我们可以通过模拟一个过程,形成循环不变量来完成整个循环过程,循环不变量中的不变量就是每圈我们规定的遍历规则!
而我们规定遍历规则的时候一定要保持每行遍历规则一致,这样子的话可以简化很多边界判断。
我们这里采用的就是每行每列遍历的时候,左闭右开,不包含每行每列的最后一个元素,如下图:
其中不同的遍历组合对应不同的颜色!还有一个特殊情况,就是如果这个矩阵是奇数的话,那么我们这种遍历方法是需要对中间元素单独赋值的!
class Solution {
public:
vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
vector<vector<int>> vv(n, vector<int>(n, 0));
int startX = 0, startY = 0; // 每一圈的起始位置
int count = 1; // 计数的
int i = 0, j = 0; // 遍历每一圈的坐标
int offset = 1; // 用于控制每行每列遍历个数
// 遍历规则:每一行列的时候不包括最后一个元素
// 遍历直到count计数到n*n为止
while(count < n*n)
{
for(j = startY; j < n - offset; ++j) // 遍历上面一行,从startY开始
vv[startX][j] = count++;
for(i = startX; i < n - offset; ++i) // 遍历右边一列,从startX开始
vv[i][j] = count++;
for(j; j > startY; --j) // 遍历下面一行
vv[i][j] = count++;
for(i; i > startX; --i) // 遍历左边一列
vv[i][j] = count++;
// 第二圈开始的时候,起始位置要各自加1, 例如:第一圈起始位置是(0, 0),第二圈起始位置是(1, 1)
startX++;
startY++;
// offset 控制每一圈里每一条边遍历的长度
offset++;
}
// 如果为奇数,要记得为中间元素赋值
if(n % 2 == 1)
vv[startX][n / 2] = count;
return vv;
}
};