顺时针打印矩阵

题目描述

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.

这个题有两种方法，剑指offer里使用的是第一种方法，即每次打印一圈，第i圈从位置（i,i）开始打印，但是这种方法只适用于方阵，或者列数大于行数的矩阵。对于只包含一列的矩阵会有错误。

第二种方法是，转圈法，设置4个标志位表示四个方向，用int[][] book访问矩阵来表示对应的位是否已经访问，这种方法的空间复杂度为O（m*n）,如果还有其他方法，也可以在给出提示，不胜感激。

方法一

：

//顺时针打印矩阵
public ArrayList<Integer> printMatrix(int [][] matrix) {

if(matrix==null || matrix.length<=0 || matrix[0].length<=0){
return null;
}
ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();

// 1.计算需要打印多少次，即打印多少个圈
int printRow = (matrix.length+1)/2;//注意在计算打印次数是加1，这样在1行时，打印一次，在4行时打印两次，在5行时打印三次
int row = matrix.length,col = matrix[0].length;

for(int i=0;i<printRow;i++){    //第i次，从（i,i）开始打印
printCircle(matrix,res,i,row,col);
}

return res;
}

//打印第i圈
public void printCircle(int[][] matrix,ArrayList<Integer> res,int i,int row,int col){
int right = col-1-i;
int down = row-1-i;

//->
for(int left = i;left<=right;left++){
res.add(matrix[i][left]);
}

//up down，记住这一行的最后一个已经被打印了，从下一行开始打印
for(int up=i+1;up<=down;up++){
res.add(matrix[up][right]);
}

//最后一列的最后一个已经被打印了，从次最后列开始打印
for(int r=right-1;r>=i;r--){
res.add(matrix[down][r]);
}

for(int b=down-1;b>i;b--){
res.add(matrix[b][i]);
}
}

方法二：

//顺时针打印矩阵
public ArrayList<Integer> printMatrix(int [][] matrix) {

ArrayList<Integer> res = new ArrayList<Integer>();

if(matrix.length==0 || matrix[0].length==0){
return res;
}
int width = matrix[0].length;
int high = matrix.length;

//top,down,left,right;
//四个方向分别用1,2,3,4来表示
int direct = 4;
boolean[][] book = new boolean[high][width];
int i=0,j=-1;

while(true){

//四个方向都访问完毕
if((j+1<width&&book[i][j+1]||j+1==width)    //右
&& (i+1<high&&book[i+1][j]||i+1==high)  //下
&& (i-1>=0&&book[i-1][j]||i-1==-1)  //上
&& (j-1>=0&&book[i][j-1]||j-1==-1)){//左
break;
}

//根据方向来进行遍历
switch (direct){
case 4:
while(j+1<width&&!book[i][j+1]){
book[i][j+1] = true;
res.add(matrix[i][j+1]);
j++;
}
direct = 2;
break;
case 2:
while(i+1<high&&!book[i+1][j]){
book[i+1][j] = true;
res.add(matrix[i+1][j]);
i++;
}
direct = 3;
break;
case 3:
while(j-1>=0&&!book[i][j-1]){
book[i][j-1] = true;
res.add(matrix[i][j-1]);
j--;
}
direct = 1;
break;
case 1:
while(i-1>=0&&!book[i-1][j]){
book[i-1][j] = true;
res.add(matrix[i-1][j]);
i--;
}
direct = 4;
}

}

return res;
}