[数据结构与算法]力扣59 螺旋矩阵思路及代码（java）

力扣59 螺旋矩阵思路及代码（java）

题目

$$给你一个正整数n，生成一个包含1到n^2所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的n?n正方形矩阵matrix。$$

示例：
输入：n = 3
输出：[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]

思路

①规定左闭右开原则，在判断循环条件都不带等号，设置列起始变量c为n-1，行变量r为0；
②按照从左到右，从上到下，从右到左，从下到上的顺序走一圈。
③这样的一圈相当于一次循环，循环一次对列变量c-1，行变量r+1
④结束条件判断时要注意，单纯从最后的数字是否等于max(=n*n)，是不能结束循环，因为到达max的时候不一定刚刚好走完一整圈。
因此我分为n为奇数和n为偶数两种状态来判断终止时刻，它刚好走到四个状态的哪一种。
（1）n为奇数时，结束的时候刚好走完从左到右，且行列坐标都为n/2(是int型，所以会向下取整)
（2）n为偶数时，结束的时候刚好走完从右到左，且行坐标为n/2，列坐标为n/2-1
判断上述条件成立则，退出while循环

代码

class Solution {
    public int[][] generateMatrix(int n) {
        int[][] a = new int[n][n];
        int num = 1;
        int b = n/2;
        int c = n-1,r = 0;
        int max = n*n;
        while(num<=max){
            //从左到右(左闭右开)
            for(int i = r;i < c;i++){
                a[r][i] = num++;
            }
            //n是奇数,判断是否为终止状态
            if(n%2!=0){ 
                if(r==b&&c==b){
                    a[r][c] = max;
                    break;
                }
            }
            //从上到下
            for(int i = r;i < c;i++){
                a[i][c] = num++;
            }
            //从右到左
            for(int i = c;i > r;i--){
                a[c][i] = num++;
            }
            //n是偶数判断是否为终止状态
            if(n%2==0){
                if(r==(b)&&c==(b-1)){
                    a[r][c] = max;
                    break;
                }
            }           
            //从下到上
            for(int i = c;i > r;i--){
                a[i][r] = num++;
            }
            r++;
            c--;
        } 
        return a;
    }
}