【算法06】顺时针打印矩阵

题目：给定一个矩阵，从外向内顺时针打印矩阵中的每一个数字。

例如：给定矩阵：

1    2    3    4

5    6    7    8

9    10   11  12

13   14   15  16

输出应该为：{1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10}

分析：这道题的意思非常直观，给人的感觉也是so easy，然而实际去做的时候会发现,如果结构划分的不好，会出现很多的循环，而且包括对各种边界条件的判定，题目不难，但是给人的感觉——很烦！我分享一下，我做这道题的思路。

循环条件怎么判定？一个矩阵，给定起点（startX，startY）和终点（endX，endY）（即位于对角线上的两个点）就可以打印一周，然后向里进一周（即++startX,++startY,--endX,--endY）即可，如果起始点坐标<终止点坐标（即startX<endX或者startY<endY）循环结束。

给定起点和终点，打印一周的结束条件是什么？我画了三种情况的矩阵4×4矩阵，3×5矩阵，5×3矩阵（所有矩阵无非就这三种类型，正方形的，偏“胖”的，偏“瘦”的），很快发现，只有三种情况：一直循环到结束，只剩下一行，只剩下一列。所以我们的函数首先判定：只有一行？打印该行；只有一列，打印该列。都不是，打印四条边上的数字。

好了到这里为止：我们可以写出完整的代码了，如下：

#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;

void PrintMatrixCircle(int **num,int sX,int sY,int eX,int eY);

//给定矩阵，给定行列，由外向内顺时针打印数字
void PrintMatrixClockwisely(int **matrix,int rows,int columns)
{
    if(matrix == NULL || rows < 0 || columns < 0)
        return;

    int startX = 0;
    int startY = 0;
    int endX = rows - 1;
    int endY = columns - 1;
    while(1)
    {
        if(startX > endX && startY > endY)
            break;
        if(startX == endX && startY > endY)
            break;
        if(startX > endX && startY == endY)
            break;
        
        PrintMatrixCircle(matrix,startX,startY,endX,endY);
        
        ++startX;
        ++startY;
        --endX;
        --endY;
    }
}

//对于给定矩阵，给定对角线上两点，打印这一周的元素
void PrintMatrixCircle(int **num,int sX,int sY,int eX,int eY)
{
    //只有一行的情况，直接打印，返回。
    if(sX == eX)
    {
        for(int j = sY;j <= eY;++j)
        {
            cout<<*(*(num+sX)+j)<<"\t";
        }

        return;
    }
    //只有一列的情况，直接打印，返回。
    if(sY == eY)
    {
        for(int i = sX;i <= eX;++i)
        {
            cout<<*(*(num+i)+sY)<<"\t";
        }
        return;
    }
    
    //一般的情况打印四行
    for(int p = sY;p < eY;++p)
    {
        cout<<*(*(num+sX)+p)<<"\t";
    }

    for(int q = sX;q < eX;++q)
    {
        cout<<*(*(num+q)+eY)<<"\t";
    }

    for(int m = eY;m > sY;--m)
    {
        cout<<*(*(num+eX)+m)<<"\t";
    }
    
    for(int n = eX;n > sX;--n)
    {
        cout<<*(*(num+n)+sY)<<"\t";
    }

}

int main()
{
    int example[6][6];
    int *point1[6] = {example[0],example[1],example[2],example[3],example[4],example[5]};
    int **point = point1; 
    int cnt=1;
    
    //初始化
    for(int i = 0;i < 6;i++)
    {    
        for(int j = 0;j < 6;j++)
        {
            example[i][j] = cnt;
            cnt++;
        }
    }

    cout<<"the original matrix is:"<<endl;
    for(i = 0;i < 6;i++)
    {
        for(int j = 0;j < 6;j++)
        {
            cout<<example[i][j]<<"\t";
        }
        cout<<endl;
    }

    cout<<"the clockwisely output of the matrix is:"<<endl;

    PrintMatrixClockwisely(point,6,6);
    cout<<endl;
    
    return 0;
}

运行结果如下：

这是正方形矩阵，我也测试了偏”胖“型矩阵和偏”瘦型矩阵“，要测试的话，大家需要对main函数的矩阵和指针做适当修改；

我的测试用例和测试结果如下：

偏”胖“型矩阵测试：

偏”瘦“型矩阵测试：

题目来源：

何海涛博客：http://zhedahht.blog.163.com/blog/static/254111742010111112236313/

 

注：

1）本博客所有的代码环境编译均为win7+VC6。所有代码均经过博主上机调试。

2）博主python27对本博客文章享有版权，网络转载请注明出处http://www.cnblogs.com/python27/。对解题思路有任何建议，欢迎在评论中告知。