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[经典算法]优雅实现顺时针打印矩阵

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记得这是我在Google面试的时候,被问到的一个问题。关于顺时针打印矩阵问题描述,大家可以搜索下题目,大致信息如下:
给定一个m*n的矩阵,要求,从外层顺时针打印一直到打印完所有元素,
如:
1、2*2矩阵
   1 2
   3 4

输出:1 2 4 3

2、3*4矩阵
   1 2 3 4
   5 6 7 8
   9 1 2 3

输出:1 2 3 4 8 3 2 1 9 5 6 7

乍一看,这道题挺简单,尤其在面试时,以最快速度写出代码为目标,直接用4个for循环手写代码。但在写的过程中,发现要注意的边界问题很多,但最后还是磕磕绊绊写完了。之后没再考虑了,直到最近偶然看到网上的一些解法,遂觉得是否有更优雅的写法。经过思考,其实只需要考虑矩阵的四个坐标,通过四个坐标的边界来控制即可。每次循环完最外层,四个边界缩小一层即可。最后再通过是否有打印输出作为最外层循环结束条件即可。这样一来,只通过一个for循环搞定,从而以最优雅的方法完美解决该问题。同时,最少的循环,避免复杂的边界判断。

废话不多说,直接上代码,欢迎拍砖。



public class Test { 
        
        private boolean valid(int cc, int m, int n){ 
                if( cc >= m && cc <= n ){ 
                        return true; 
                } 
                return false; 
        } 
        
        public void print(int m, int n, int a[][], boolean visited[][]){ 
                int offsetX[] = new int[]{0,1,0,-1}; 
                int offsetY[] = new int[]{1, 0, -1, 0}; 
                
                int sX = 0, eX = n - 1; 
                int sY = 0, eY = m - 1; 
                
                boolean flag = false; 
                do{ 
                        if( sX > eX || sY > eY ){ 
                                break; 
                        } 
                        int xTmp = sX; 
                        int yTmp = sY; 
                        for( int ii = 0; ii < offsetX.length;){ 
                                if( valid( xTmp, sY, eY) && valid(yTmp, sX, eX) && !visited[xTmp][yTmp]){ 
                                        System.out.print(a[xTmp][yTmp]+"\t"); 
                                        visited[xTmp][yTmp] = true; 
                                        flag = true; 
                                } 
                                
                                if( valid(xTmp + offsetX[ii], sY, eY) && valid(yTmp + offsetY[ii], sX, eX) ){ 
                                        xTmp += offsetX[ii]; 
                                        yTmp += offsetY[ii]; 
                                }else{ 
                                        ii++; 
                                } 
                                
                        } 
                        sX++; 
                        eX--; 
                        sY++; 
                        eY--; 
                }while( flag ); 
        } 
        
        public static void main(String[] args) { 
                int a[][]; 
                int m = (int)(Math.random() * 5)+1; 
                int n = (int)(Math.random() * 5)+1; 
                
//                m = 10; 
//                n = 1; 
                
                a = new int[m][n]; 
                boolean visited[][] = new boolean[m][n]; 
                
                System.out.println( m + " * " + n); 
                
                for( int i = 0; i < m; i++ ){ 
                        for( int j = 0; j < n; j++ ){ 
                                int tmp = (int)(Math.random() * 10); 
                                a[i][j] = tmp; 
                                visited[i][j] = false; 
                                System.out.print(tmp+"\t"); 
                        } 
                        System.out.println(); 
                } 
                System.out.println(); 
                
                System.out.println("顺时针打印:"); 
                Test t = new Test(); 
                t.print(m, n, a, visited); 
        } 
        
} 


不用考虑打印方向,只通过一个for循环,优雅完成顺时针打印任务。尽可能少的判断边界条件,从而减少错误概率。
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