PHP实现蛇形矩阵,回环矩阵及数字螺旋矩阵的方法分析

回环矩阵指的是一个从一开始，不断按照上、右、下、左顺序依次增大的矩阵序列，例：

1 2 3
8 9 4
7 6 5

现在要求：

输入： m、n，分别代表行数和列数
输出： m * n 的回环矩阵

例：

输入：

7 8

输出：

1 2 3 4 5 6 7 8
26 27 28 29 30 31 32 9
25 44 45 46 47 48 33 10
24 43 54 57 56 49 34 11
23 42 53 52 51 50 35 12
22 41 40 39 38 37 36 13
21 20 19 18 17 16 15 14

接下来我们用 PHP 来实现，这里我们将其封装成函数调用

第一种思路

直接按照上、右、下、左的顺序进行遍历，计算好遍历层数就OK了

function snake($row = 5, $col = 5)
{
// 结果集
$res = array();
// 初始值
$start = 1;
// 当前遍历层数
$flag = intval(($row + 1) / 2);
for ($i = 1; $i <= $flag; $i++) {
$startX = $i - 1;
$startY = $i - 1;
$width = $col - $i + 1;
$height = $row - $i + 1;
// 上
for ($u = $startY; $u < $width; $u++) {
$res[$startX][$u] = $start;
$start += 1;
}
// 右
for ($r = $startX + 1; $r < $height; $r++) {
$res[$r][$u-1] = $start;
$start += 1;
}
// 下
for ($d = $u - 1 - 1; $d >= $startY; $d--) {
$res[$r-1][$d] = $start;
$start += 1;
}
// 左
for ($l = $r - 1 - 1; $l >= $startX + 1; $l--) {
$res[$l][$d+1] = $start;
$start += 1;
}
}
// 输出
for ($i = 0; $i < $row; $i++) {
for ($j = 0; $j < $col; $j++) {
echo $res[$i][$j] . " ";
}
echo "<br />";
}
}
snake(7, 8);

第二种思路

这种思路与第一种思路类似，不过是通过一个 while 全部遍历，然后通过一个标志位 up right down left 来判断与修改当前方向，通过 while 内的 if 来对标志位进行判断，这种就不贴代码了

第三种思路

使用一个迭代器来控制方向，然后进行 m * n 次循环，通过判断宽高和 isset 来确定是否转弯，思路很棒，代码量大大减少，表示没有想到这种方式。。

/* *
* @param $w : 宽
* @param $h : 高
* @param $s : 起始数字
* @param $x, $y : 起始位置坐标 只能从四顶点开始
* @param $r :方向 默认顺时间 false为逆时针
*
*/
function print_matrix($w, $h, $s = 1, $l = 1, $x = 0, $y = 0, $r = true) {
// 表示四个方向
$R = array(array(1, 0), array(0, 1), array(-1, 0), array(0, -1));
!$r && $R = array_reverse($R);
// 创建一个无限迭代器
$iterator = new InfiniteIterator(new ArrayIterator($R));
$iterator->rewind();
list($_x, $_y) = $iterator->current();
$result = [];
$result[$x][$y] = $s;
for ($i = $s+1; $i < ($s + $w * $h); $i++) {
$new_x = $x + $_x;
$new_y = $y + $_y;
if (0 <= $new_x && 0 <= $new_y && $new_x < $w && $new_y < $h && !isset($result[$new_x][$new_y])) {
$result[$new_x][$new_y] = $i;
$x = $new_x;
$y = $new_y;
} else {
$iterator->next();
list($_x, $_y) = $iterator->current();
$i--;
}
}
// 打印
for ($i = 0; $i < $h; $i++) {
for ($j = 0; $j < $w; $j++) {
echo $result[$j][$i], "\t";
}
echo "<br />";
}
}