51. 顺时针打印矩阵[print matrix in clockwise direction]

2022-11-18 08:08:53

【本文链接】

http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/print-matrix-in-clockwise-direction.html

【题目】

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。

【分析】

解决这道题的难度在于代码中会包含很多个循环，而且还有多个边界条件需要判断。如果在把问题考虑得很清楚之前就开始写代码，不可避免地会越写越混乱。因此解决这个问题的关键，在于先要形成清晰的思路，并把复杂的问题分解成若干个简单的问题。

通常当我们遇到一个复杂的问题的时候，我们可以用图形帮助我们思考。由于我们是以从外圈到内圈的顺序依次打印，我们在矩阵中标注一圈作为我们分析的目标。在下图中，我们设矩阵的宽度为columns，而其高度为rows。我们我们选取左上角坐标为(startX, startY)，右下角坐标为(endX, endY)的一个圈来分析。

由于endX和endY可以根据startX、startY以及columns、rows来求得，因此此时我们只需要引入startX和startY两个变量。我们可以想象有一个循环，在每一次循环里我们从(startX, startY)出发按照顺时针打印数字。

【代码】

C++ Code

1
2
3
4
5
6
7
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9
10
11
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38
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49
50
51
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59
60
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62
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64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
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76
77
78
79
80
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82
83
84
85
86
87
88
89
90
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93
94
95
96
97
98
99
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101
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105
106
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108
109
110
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130
131
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165
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168
169
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174
175
176
177
178
179
180
181
182
183

// 51_PrintMatrixInClockwiseDirection.cpp : Defines the entry point for the console application.
//

#include "stdafx.h"

// print number
void PrintNumber(int number)
{
printf("%d ", number);
}

// print matrix normally
void PrintMatrix(int **a, int columns, int rows)
{
    ; i < rows; i++)
    {
        ; j < columns; j++)
        {
            printf("%d\t", a[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
}

/*
  sx,sy--------------ex,sy
    |                             |
    |                             |
    |                             |
  sx,ey--------------ex,ey
*/
// print numbers in 4 directions
void PrintNumbersInCircle(int **a, int columns, int rows, int sx, int sy)
{
    // a[y][x]
- sx;
     - sy;
    int i;

// case1
    // sx,sy---ex,sy
    // a[sy][i]
    bool b1 = sx <= ex;
    bool b2 = sy < ey;
    bool b3 = sx < ex;
    ;
    if(b1)
    {
        // case1 matches b1
        for (i = sx; i <= ex; ++i)
        {
            int number = a[sy][i];
            PrintNumber(number);
        }
    }

//case2
    // ex,sy+1---ex,ey
    // a[i][ex]
    if(b1 && b2)
    {
        // case2 matches b1,b2
; i <= ey; ++i)
        {
            int number = a[i][ex];
            PrintNumber(number);
        }
    }

//case3
    // ex-1,ey---sx,ey
    // a[ey][i]
    if(b1 && b2 && b3)
    {
        // case3 matches b1,b2,b3
; i >= sx; --i)
        {
            int number = a[ey][i];
            PrintNumber(number);
        }
    }

//case4
    // sx,ey-1---sx,sy+1
    // a[i][sx]
    if(b1 && b2 && b3 && b4)
    {
        // case4 mathces b1,b2,b3,b4
; --i)
        {
            int number = a[i][sx];
            PrintNumber(number);
        }
    }
}

/*
print matrix in clockwise direction
by hellogiser 2014/5/23
*/
void PrintMatrixInClockwiseDirection(int **a, int columns, int rows)
{
    )
        return;
    ;
    ;
     * starty < rows)
    {
        PrintNumbersInCircle(a, columns, rows, startx, starty);
        startx++;
        starty++;
    }
}

void test_base(int **a, int columns, int rows)
{
    PrintMatrix(a, columns, rows);
    PrintMatrixInClockwiseDirection(a, columns, rows);
    printf("\n");
}

void test_case()
{
    ;
    ;
    int a[ROWS][COLUMNS];
    ; i < ROWS; i++)
        ; j < COLUMNS; j++)
            a[i][j] = i * COLUMNS + j + ;

int *p[ROWS];
; i < ROWS; i++)
p[i] = a[i];

int **array = p;

test_base(array, COLUMNS, ROWS);
}

void test_main()
{
test_case();
}

int _tmain(int argc, _TCHAR *argv[])
{
    test_main();
    ;
}
/*
//case1
[3*5]
1       2       3       4       5
6       7       8       9       10
11      12      13      14      15
1 2 3 4 5 10 15 14 13 12 11 6 7 8 9

//case2
[5*3]
1       2       3
4       5       6
7       8       9
10      11      12
13      14      15
1 2 3 6 9 12 15 14 13 10 7 4 5 8 11

//case3
[4*5]
1       2       3       4       5
6       7       8       9       10
11      12      13      14      15
16      17      18      19      20
1 2 3 4 5 10 15 20 19 18 17 16 11 6 7 8 9 14 13 12

//case4
[5*4]
1       2       3       4
5       6       7       8
9       10      11      12
13      14      15      16
17      18      19      20
1 2 3 4 8 12 16 20 19 18 17 13 9 5 6 7 11 15 14 10
*/

【参考】

http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/254111742010111112236313/

http://www.cnblogs.com/python27/archive/2011/11/29/2267975.html

【本文链接】

http://www.cnblogs.com/hellogiser/p/print-matrix-in-clockwise-direction.html

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