LeetCode OJ 54. Spiral Matrix

Given a matrix of m x n elements (m rows, n columns), return all elements of the matrix in spiral order.

For example,
Given the following matrix:

[
 [ 1, 2, 3 ],
 [ 4, 5, 6 ],
 [ 7, 8, 9 ]
]

You should return [1,2,3,6,9,8,7,4,5].

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【题目分析】

给定一个m行n列的矩阵M，求出这个矩阵螺旋形遍历的序列。

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【思路】

我们是否能用控制下标来控制访问矩阵数据的顺序呢？我发现有点复杂~所以想一圈一圈来对矩阵进行序列化，这也是我首先想到的一个比较容易理解的方法。

1. 首先我们确定一个矩阵可以被遍历的圈数：circlenum = Math.min((m+1)/2, (n+1)/2)；

2. 对于给定的一圈，从按顺序进行遍历：遍历最上边一行，最右边一行，最下面一行，最左边一行；

  如左图所示，先遍历最外边一圈，在遍历里面的一圈。

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【java代码】

public class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
        if(matrix == null || matrix.length == 0) return list;
        //确定需要遍历的圈数
        int circlenum = Math.min((matrix.length+1)/2, (matrix[0].length+1)/2);
        //对每一圈进行序列化
        for(int i = 0; i < circlenum; i++){
            getOutCircle(list, matrix, i);
        }
        
        return list;
    }
    
    public void getOutCircle(List<Integer> list, int[][] matrix, int num){
        int rownum = matrix.length - num*2;     //确定这一圈的行数
        int colnum = matrix[0].length - num*2;  //确定这一圈的列数
        
        for(int j = 0; j < colnum; j++) list.add(matrix[num][num+j]);
        if(rownum <= 1) return;                 //如果只有一行
        for(int i = 1; i < rownum; i++) list.add(matrix[num + i][num+colnum-1]);
        if(colnum <= 1) return;                 //如果只有一列
        for(int j = 1; j < colnum; j++) list.add(matrix[num+rownum-1][num+colnum-j-1]);
        for(int i = 1; i < rownum - 1; i++) list.add(matrix[num+rownum-1-i][num]);
    }
}

 上面代码虽然可以解决问题，但是可读性不强，而且通过圈来对矩阵进行遍历，一些下标控制会让大家很懵逼，下面是一个简单的版本，很容易理解。

public class Solution {
    public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
        List<Integer> res = new ArrayList<Integer>();
        if(matrix.length == 0 || matrix[0].length == 0) return res;

        int top = 0;
        int bottom = matrix.length-1;
        int left = 0;
        int right = matrix[0].length-1;

        while(true){
            for(int i = left; i <= right; i++) res.add(matrix[top][i]);
            top++;
            if(left > right || top > bottom) break;

            for(int i = top; i <= bottom; i++) res.add(matrix[i][right]);
            right--;
            if(left > right || top > bottom) break;

            for(int i = right; i >= left; i--) res.add(matrix[bottom][i]);
            bottom--;
            if(left > right || top > bottom) break;

            for(int i = bottom; i >= top; i--) res.add(matrix[i][left]);
            left++;
            if(left > right || top > bottom) break;
        }

        return res;
    }
}