面试题20：顺时针打印矩阵递归和非递归两种方式实现

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。

#include "stdafx.h"

//方法一：递归方式；顺时针循环打印，一圈一圈的打印，先右，再下，再左，再上；打完一圈再打内圈，当不符合条件时，结束。 
//参数：matrix:二维矩阵；columns：矩阵的列数；rows：矩阵的行数；start：一圈开始的左上角的坐标值(x、y坐标是相同的，例如5X5,第一圈左上角(start,start)即为(0,0)...) 

void PrintMatrixRecursive(int matrix[][4],int columns,int rows,int start=0)
{
	if (!matrix||columns<1||rows<1)
	{
		return;
	}
	//递归终止条件
	if (columns<=2*start||rows<=2*start)
	{
		return;
	}

	int stopx=columns-1-start;//一圈最右列在坐标中的位置
	int stopy=rows-1-start;//一圈最大行在坐标中位置

	//打印此圈中的最上行
	for (int i=start;i<=stopx;i++)
	{
		printf("%d ",matrix[start][i]);
	}
	//打印此圈中的最右列
	if (start<stopx)//如果此圈中不止有一列
	{
		for (int i=start+1;i<=stopy;i++)
		{
			printf("%d ",matrix[i][stopx]);
		}
	}
	//打印次圈中的最下行 
	if (start<stopx&&start<stopy)
	{
		for (int i=stopx-1;i>=start;i--)
		{
			printf("%d ",matrix[stopy][i]);
		}
	}
	//打印次圈中的最左行 
	if (start<stopx&&start<stopy-1)
	{
		for (int i=stopy-1;i>=start+1;i--)
		{
			printf("%d ",matrix[i][start]);
		}
	}
	PrintMatrixRecursive(matrix,columns,rows,start+1);//递归调用打印下一圈
}

//非递归方式，其主要思想和递归相同，只是增加循环判断打印函数的退出条件
void PrintMatrix(int matrix[][4],int columns,int rows,int start);//打印矩阵单圈的函数声明
void PrintMatrixCircle(int matrix[][4],int columns,int rows)
{
	if (!matrix||columns<1||rows<1)
	{
		return;
	}
	int start=0;
	while(columns>start*2&&rows>start*2)
	{
		PrintMatrix(matrix,columns,rows,start);
		++start;
	}	
}

//打印矩阵单圈的函数
void PrintMatrix(int matrix[][4],int columns,int rows,int start)
{
	int stopx=columns-1-start;//一圈最右列在坐标中的位置
	int stopy=rows-1-start;//一圈最大行在坐标中位置

	//打印此圈中的最上行
	for (int i=start;i<=stopx;i++)
	{
		printf("%d ",matrix[start][i]);
	}
	//打印此圈中的最右列
	if (start<stopx)//如果此圈中不止有一列
	{
		for (int i=start+1;i<=stopy;i++)
		{
			printf("%d ",matrix[i][stopx]);
		}
	}
	//打印次圈中的最下行 
	if (start<stopx&&start<stopy)
	{
		for (int i=stopx-1;i>=start;i--)
		{
			printf("%d ",matrix[stopy][i]);
		}
	}
	//打印次圈中的最左行 
	if (start<stopx&&start<stopy-1)
	{
		for (int i=stopy-1;i>=start+1;i--)
		{
			printf("%d ",matrix[i][start]);
		}
	}
}


//简单测试，打印5x4矩阵
int main()
{
	int matrix[][4]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12},{13,14,15,16},{17,18,19,20}};
	printf("递归方式实现：  ");
	PrintMatrixRecursive(matrix,4,5);
	printf("\n非递归方式实现：");
	PrintMatrixCircle(matrix,4,5);
	printf("\n");
	return 0;
}