Распечатать двумерный массив в спиральном порядке

Question

Как распечатать двумерный массив 5 × 5 в спиральном порядке?

Есть ли какая-нибудь формула, чтобы я мог напечатать массив любого размера в спиральном порядке?

Answer 1

Учитывая матрицу символов, реализуйте метод, который печатает все символы в следующем порядке: сначала внешний круг, затем следующий и т. д.

public static void printMatrixInSpiral(int[][] mat){

    if(mat.length == 0|| mat[0].length == 0){
        /* empty matrix */
        return;
    }

    StringBuffer str = new StringBuffer();
    int counter = mat.length * mat[0].length;
    int startRow = 0;
    int endRow = mat.length-1;
    int startCol = 0;
    int endCol = mat[0].length-1;
    boolean moveCol = true;
    boolean leftToRight = true;
    boolean upDown = true;

    while(counter>0){

        if(moveCol){

            if(leftToRight){

                /* printing entire row left to right */                 
                for(int i = startCol; i <= endCol ; i++){                       
                    str.append(mat[startRow][i]);
                    counter--;
                }
                leftToRight = false;
                moveCol = false;
                startRow++;
            }
            else{

                /* printing entire row right to left */
                for(int i = endCol ; i >= startCol ; i--){
                    str.append(mat[endRow][i]);
                    counter--;
                }
                leftToRight = true;
                moveCol = false;
                endRow--;       
            }
        }
        else
        {
            if(upDown){                 

                /* printing column up down */
                for(int i = startRow ; i <= endRow ; i++){                      
                    str.append(mat[i][endCol]);
                    counter--;
                }
                upDown = false;
                moveCol = true;
                endCol--;
            }
            else
            {

                /* printing entire col down up */
                for(int i = endRow ; i >= startRow ; i--){
                    str.append(mat[i][startCol]);
                    counter--;
                }
                upDown = true;
                moveCol = true;
                startCol++;
            }
        }
    }
    System.out.println(str.toString());
}

Answer 2

Это моя реализация:

public static void printMatrix(int matrix[][], int M, int N){
    int level = 0;
    int min = (M < N) ? M:N;
    System.out.println();
    while(level <= min/2){
        for(int j = level; j < N - level - 1; j++){
            System.out.print(matrix[level][j] + "\t");
        }
        for(int i = level; i < M - level - 1; i++) {
            System.out.print(matrix[i][N - level - 1] + "\t");
        }
        for(int j = N - level - 1; j > level; j--){
            System.out.print(matrix[M - level - 1][j] + "\t");
        }
        for(int i = M - level - 1; i > level; i-- ){
            System.out.print(matrix[i][level] + "\t");
        }
        level++;
    }
}

Answer 3

Косая черта -> Транспонирование -> Отразить -> Повторить.

void slashTransposeFlip(int[][] m){

    if( m.length * m[0].length == 1){ //only one element left
        System.out.print(m[0][0]);
    }else{
        //print the top row
        for(int a:m[0]){System.out.print(a+" ");}

        //slash the top row from the matrix.
        int[][] n = Arrays.copyOfRange(m,1,m.length);

        int[][] temp = n;
        int rows = temp.length;
        int columns = temp[0].length;

        //invert rows and columns and create new array
        n = new int[columns][rows];

        //transpose
        for(int x=0;x<rows;x++)
            for(int y=0;y<columns;y++)
                n[y][x] = temp[x][y];

        //flipping time
        for (int i = 0; i < n.length / 2; i++) {
          int[] t = n[i];
          n[i] = n[n.length - 1 - i];
          n[n.length - 1 - i] = t;
        }

        //recursively call again the reduced matrix.
        slashTransposeFlip(n);
    }
}

Answer 4

Сложность: Одиночный ход O(n)

Пожалуйста, позвольте мне добавить мой один цикл ответ со сложностью O(n). Я заметил, что во время обхода матрицы влево-вправо и влево-вправо наблюдается увеличение и уменьшение на единицу соответственно индекса главной строки. Точно так же для верхнего нижнего и нижнего верхнего хода есть увеличение и уменьшение на n_cols. Таким образом, я сделал алгоритм для этого. Например, при заданной матрице (3х5) с записями основных индексов строки вывод на печать будет: 1,2,3,4,5,10,15,14,13,12,11,6,7,8,9.

             ------->(+1)
          ^ 1  2  3  4  5   |
(+n_cols) | 6  7  8  9  10  | (-n_cols)
          | 11 12 13 14 15  
            (-1)<-------

Кодовое решение:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // your code goes here

    bool leftToRight=true, topToBottom=false, rightToLeft=false, bottomToTop=false;
    int idx=0;
    int n_rows = 3;
    int n_cols = 5;
    int cnt_h = n_cols, cnt_v = n_rows, cnt=0;
    int iter=1;
    for (int i=0; i <= n_rows*n_cols + (n_rows - 1)*(n_cols - 1)/2; i++){

        iter++; 
        if(leftToRight){
            if(cnt >= cnt_h){ 
                cnt_h--; cnt=0;
                leftToRight = false; topToBottom = true; 
                //cout  << "Iter: "<< iter << " break_leftToRight"<<endl;
            }else{
                cnt++;
                idx++;
                //cout << "Iter: "<< iter <<" idx: " << idx << " cnt: "<< cnt << " cnt_h: "<< cnt_h<< endl;
                cout<< idx << endl;
            }
        }else if(topToBottom){
            if(cnt >= cnt_v-1){
                cnt_v--; cnt=0;  
                leftToRight = false; topToBottom = false; rightToLeft=true;
                //cout  << "Iter: "<< iter  << " break_topToBottom"<<endl;
            }else{
                cnt++;
                idx+=n_cols;
                //cout  << "Iter: "<< iter << " idx: " << idx << " cnt: "<< cnt << " cnt_v: "<< cnt_h<< endl;
                cout << idx <<endl;
            }
        }else if(rightToLeft){
            if(cnt >= cnt_h){
                cnt_h--; cnt=0; 
                leftToRight = false; topToBottom = false; rightToLeft=false; bottomToTop=true;
                //cout  << "Iter: "<< iter  << " break_rightToLeft"<<endl;
                //cout<< idx << endl;
            }else{
                cnt++;
                idx--;
                //cout  << "Iter: "<< iter << " idx: " << idx << " cnt: "<< cnt << " cnt_h: "<< cnt_h<< endl;
                cout << idx <<endl;
            }
        }else if(bottomToTop){
            if(cnt >= cnt_v-1){
                cnt_v--; cnt=0;
                leftToRight = true; topToBottom = false; rightToLeft=false; bottomToTop=false;
                //cout  << "Iter: "<< iter << " break_bottomToTop"<<endl;
            }else{
                cnt++;
                idx-=n_cols;
                //cout  << "Iter: "<< iter << " idx: " << idx << " cnt: "<< cnt << " cnt_v: "<< cnt_h<< endl;
                cout<< idx << endl;
            }
        }

        //cout << i << endl;
    }


    return 0;
}

Answer 5

int N = Integer.parseInt (args [0]);

    // create N-by-N array of integers 1 through N
    int[][] a = new int[N][N];
    for (int i = 0; i < N; i++)
        for (int j = 0; j < N; j++)
            a[i][j] = 1 + N*i + j;

    // spiral
    for (int i = N-1, j = 0; i > 0; i--, j++) {
          for (int k = j; k < i; k++) System.out.println(a[j][k]);
          for (int k = j; k < i; k++) System.out.println(a[k][i]);
          for (int k = i; k > j; k--) System.out.println(a[i][k]);
          for (int k = i; k > j; k--) System.out.println(a[k][j]);
   }

   // special case for middle element if N is odd
   if (N % 2 == 1) System.out.println(a[(N-1)/2][(N-1)/2]);
}

}

Answer 6

// Program to print a matrix in spiral order

#include <stdio.h>
int main(void) {
    // your code goes here
    int m,n,i,j,k=1,c1,c2,r1,r2;;
    scanf("%d %d",&m,&n);
    int a[m][n];
    for(i=0;i<m;i++)
    {
        for(j=0;j<n;j++)
        {
            scanf("%d",&a[i][j]);
        }
    }
    r1=0;
    r2=m-1;
    c1=0;
    c2=n-1;

    while(k<=m*n)
                {
                    for(i=c1;i<=c2;i++)
                    {
                        k++;
                        printf("%d ",a[r1][i]);
                    }

                    for(j=r1+1;j<=r2;j++)
                    {
                        k++;
                        printf("%d ",a[j][c2]);
                    }

                    for(i=c2-1;i>=c1;i--)
                    {
                        k++;
                        printf("%d ",a[r2][i]);
                    }

                    for(j=r2-1;j>=r1+1;j--)
                    {
                        k++;
                        printf("%d ",a[j][c1]);
                    }

                 c1++;
                 c2--;
                 r1++;
                 r2--;
                }
    return 0;
}

Answer 7

    /// <param name="arr"></param>
    /// <param name="w">CONSTANT width</param>
    /// <param name="h">CONSTANT height of array</param>
    /// <param name="i">index or 1d array. At start is 0</param>
    /// <param name="n">number of printed elements. At start is 0</param>
    /// <param name="l">spiral loop. At start is 0</param>
    /// <param name="d">direction of iteration. At start is 1</param>
    /// <returns></returns>
    private int print(Array arr, int w, int h, int i, int n, int l, byte direction)
    {
        int x = i % w;
        int y = (i - x) / w;
        Console.Write(arr.GetValue(i) + " ");
        n++;
        if (n == arr.Length) return 0;

        switch (direction)
        {
            case 1://→
                if (x < w - l - 1)
                {
                    return print(arr, w, h, i + 1, n, l, 1);
                }
                return print(arr, w, h, i + w, n, l, 2);
            case 2://↓
                if (y < h - l - 1)
                {
                    return print(arr, w, h, i + w, n, l, 2);
                }
                return print(arr, w, h, i - 1, n, l, 3);
            case 3://←
                if (x > l)
                {
                    return print(arr, w, h, i - 1, n, l, 3);
                }
                return print(arr, w, h, i - w, n, l, 4);
            case 4://↑
                if (y > l + 1)
                {
                    return print(arr, w, h, i - w, n, l, 4);
                }
                return print(arr, w, h, i + 1, n, l + 1, 1);
            default:
                return 0;
        }
    }

Answer 8

Этот вопрос относится к этому: Проблемы с размещением матрицы в php

Представленные ответы, похоже, работают, но сложны для понимания. Очень простой способ решить эту проблему - разделяй и властвуй, то есть, после прочтения края удалите его, и следующее чтение будет намного проще. Ознакомьтесь с полным решением на PHP ниже:

#The source number matrix
$source[0] = array(1, 2, 3, 4);
$source[1] = array(5, 6, 7, 8);
$source[2] = array(9, 10, 11, 12);
$source[3] = array(13, 14, 15, 16);
$source[4] = array(17, 18, 19, 20);

#Get the spiralled numbers
$final_spiral_list = get_spiral_form($source);
print_r($final_spiral_list);


function get_spiral_form($matrix)
{
    #Array to hold the final number list
    $spiralList = array();

    $result = $matrix;
    while(count($result) > 0)
    {
        $resultsFromRead = get_next_number_circle($result, $spiralList);
        $result = $resultsFromRead['new_source'];
        $spiralList = $resultsFromRead['read_list'];
    }

    return $spiralList;
}


function get_next_number_circle($matrix, $read)
{
    $unreadMatrix = $matrix;

    $rowNumber = count($matrix);
    $colNumber = count($matrix[0]);

    #Check if the array has one row or column
    if($rowNumber == 1) $read = array_merge($read, $matrix[0]);
    if($colNumber == 1) for($i=0; $i<$rowNumber; $i++) array_push($read, $matrix[$i][0]);
    #Check if array has 2 rows or columns
    if($rowNumber == 2 || ($rowNumber == 2 && $colNumber == 2)) 
    {
        $read = array_merge($read, $matrix[0], array_reverse($matrix[1]));
    }

    if($colNumber == 2 && $rowNumber != 2) 
    {
        #First read left to right for the first row
        $read = array_merge($read, $matrix[0]);
        #Then read down on right column
        for($i=1; $i<$rowNumber; $i++) array_push($read, $matrix[$i][1]);
        #..and up on left column
        for($i=($rowNumber-1); $i>0; $i--) array_push($read, $matrix[$i][0]);
    }



    #If more than 2 rows or columns, pick up all the edge values by spiraling around the matrix
    if($rowNumber > 2 && $colNumber > 2)
    {
        #Move left to right
        for($i=0; $i<$colNumber; $i++) array_push($read, $matrix[0][$i]);
        #Move top to bottom
        for($i=1; $i<$rowNumber; $i++) array_push($read, $matrix[$i][$colNumber-1]);
        #Move right to left
        for($i=($colNumber-2); $i>-1; $i--) array_push($read, $matrix[$rowNumber-1][$i]);
        #Move bottom to top
        for($i=($rowNumber-2); $i>0; $i--) array_push($read, $matrix[$i][0]);
    }

    #Now remove these edge read values to create a new reduced matrix for the next read
    $unreadMatrix = remove_top_row($unreadMatrix);  

    $unreadMatrix = remove_right_column($unreadMatrix); 
    $unreadMatrix = remove_bottom_row($unreadMatrix);   
    $unreadMatrix = remove_left_column($unreadMatrix);  

    return array('new_source'=>$unreadMatrix, 'read_list'=>$read);
}


function remove_top_row($matrix)
{
    $removedRow = array_shift($matrix);
    return $matrix;
}

function remove_right_column($matrix)
{
    $neededCols = count($matrix[0]) - 1;
    $finalMatrix = array();
    for($i=0; $i<count($matrix); $i++) $finalMatrix[$i] = array_slice($matrix[$i], 0, $neededCols);
    return $finalMatrix;
}

function remove_bottom_row($matrix)
{
    unset($matrix[count($matrix)-1]);
    return $matrix;
}

function remove_left_column($matrix)
{
    $neededCols = count($matrix[0]) - 1;
    $finalMatrix = array();
    for($i=0; $i<count($matrix); $i++) $finalMatrix[$i] = array_slice($matrix[$i], 1, $neededCols);
    return $finalMatrix;
}

Answer 9

Полная программа на чистом C для любой матрицы двухмерного массива с заданным значением строка x столбец .

#include <stdio.h>
void  printspiral(int *p,int r, int c) {    
    int i=0,j=0,m=1,n=0;
    static int firstrun=1,gCol;
    if (!p||r<=0||c<=0)
        return ;
    if(firstrun) {
        gCol=c;
        firstrun=0;
    }
    for(i=0,j=0;(0<=i && i<c)&&(0<=j && j<r);i+=m,j+=n) {                                                                               
        printf(" %d",p[i+j*gCol]);                                                                                                      
        if (i==0 && j==1 && (i+1)!=c) break;                                                                                            
        else if (i+1==c && !j) {m=0;n=1;}                                                                                               
        else if (i+1==c && j+1==r && j) {n=0;m=-1;}                                                                                     
        else if (i==0 && j+1==r && j) {m=0;n=-1;}                                                                                       
    }                                                                                                                                   
    printspiral(&p[i+j*gCol+1],r-2,c-2);                                                                                                
    firstrun=1;                                                                                                                         
    printf("\n");                                                                                                                       
}                                                                                                                                       
int main() {                                                                                                                            
    int a[3][3]={{0,1,2},{3,4,5},{6,7,8}};                                                                                              
    int b[3][4]={{0,1,2,3},{4,5,6,7},{8,9,10,11}};                                                                                      
    int c[4][3]={{0,1,2},{3,4,5},{6,7,8},{9,10,11}};                                                                                    
    int d[3][1]={{0},{1},{2}};                                                                                                          
    int e[1][3]={{0,1,2}};                                                                                                              
    int f[1][1]={{0}};                                                                                                                  
    int g[5][5]={{0,1,2,3,4},{5,6,7,8,9},{10,11,12,13,14},{15,16,17,18,19},{20,21,22,23,24}};
    printspiral(a,3,3);                                                                                                                 
    printspiral(b,3,4);                                                                                                                 
    printspiral(c,4,3);                                                                                                                 
    printspiral(d,3,1);                                                                                                                 
    printspiral(e,1,3);                                                                                                                 
    printspiral(f,1,1);                                                                                                                 
    printspiral(g,5,5);
    return 0;                                                                                                                           
}

Answer 10

Вот моя реализация на Java:

public class SpiralPrint {
static void spiral(int a[][],int x,int y){

    //If the x and y co-ordinate collide, break off from the function

    if(x==y)
        return;
    int i;

    //Top-left to top-right

    for(i=x;i<y;i++)
        System.out.println(a[x][i]);

    //Top-right to bottom-right 

    for(i=x+1;i<y;i++)
        System.out.println(a[i][y-1]);

    //Bottom-right to bottom-left

    for(i=y-2;i>=x;i--)
        System.out.println(a[y-1][i]);

    //Bottom left to top-left

    for(i=y-2;i>x;i--)
        System.out.println(a[i][x]);

    //Recursively call spiral

    spiral(a,x+1,y-1);

}

public static void main(String[] args) {

    int a[][]={{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12},{13,14,15,16}};
    spiral(a,0,4);
    /*Might be implemented without the 0 on an afterthought, all arrays will start at 0 anyways. The second parameter will be the dimension of the array*/ 

    }

}