Author: Muscle 2021-04-14 10:03:25 数组的螺旋输出

关于数组的螺旋输出的实现，通过一个给定的M*N的二维数组，将数组内容通过螺旋的顺序输出。
本题在一次面试中，面试官通过屏幕共享方式让我当场编程，但是我没有写出来。

题目

有一个 m*n的数组

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int[][] array = {
    {1,2,3,4,5},
    {6,7,8,9,10},
    {11,12,13,14,15},
    {16,17,18,19,20},
    {21,22,23,24,25}
}

通过输出的方式，将数组的每一个数据按螺旋顺序输出，得到结果如下：

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{1,2,3,4,5,10,15,20,25,24,23,22,21,16,11,6,7,8,9,14,19,18,17,12,13}

java实现方式

具体实现步骤

1.定义四个变量 top,bottom,left,right
在执行程序的遍历之前，我们需要定义4个变量来检测二维数组array的四条边界，在每次碰到边界之后，收缩边界，并转向。

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//top = 0 表示将从二维数组array的第一层开始遍历
int top = 0;
//bottom = array.length-1表示二维数组array层高为array.length-1，这个值是最低层所在的位置
int bottom = array.length-1;
//left = 0 表示遍历的初始位置，从左向右遍历
int left = 0;
//right = array[0].length-1表示取数组中第一个元素的长度减一，表示二维数组array的宽度
int right = array[0].length-1;

2.遍历第一条边 top
在第一次的遍历中，我们需要的输出为{1，2，3，4，5}
此时执行的顺序为

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array[top][left] ==> array[top][right]

并且在执行完成之后

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top++

表示最上的边已经遍历完成，在下次返回的时候，不会再经过第一层，而是在碰到第二层之后转向。

3.遍历第二条边 right
在上一次的遍历中，我们完成了第一条边的遍历，在这次遍历中，采取了同样的方法。
这一次，我们需要的输出为{5，10，15，20，25}
但是由于5这个数据在上一次的遍历中，完成了输出，所以这次需要省略。
此时的执行顺序为

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array[top][right] ==> array[bottom][right]

并且在执行完成之后

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right--

表示最右的边已经遍历完成，在下一次返回的时候，不会再经过最右层，而是在碰到它的左一层的时候转向。

4.遍历第三条边 bottom
同理，这个阶段需要的输出的内容为{25，24，23，22，21}
注意25已经出现过一次，这次遍历的时候不要扫描到第二次
此时的执行顺序为

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array[bottom][right] ==> array[bottom][left]

并且在执行之后

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bottom--

表示最底层已经遍历完成，在下一次返回的时候，不会再经过最底层，而是在碰到上一层的时候转向。

5.遍历第四条边 left
完成了上边三次遍历，这次也是一样。
预期输出{21，16，1，6，1}
注意21这个数字

执行顺序

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array[bottom][left] ==> array[top][left]

因为

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top++

所以这次的遍历会在层高为2的地方停止
所以1（array[0][0]）这个数据不会出现

6.重复这四次遍历 直到所有的数据完成输出
需要用一个while语句将着四层遍历包裹起来
while的判断条件是所有的数据都已经输出
条件判断规则如下

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top <= bottom
&&
left <= right

java源码

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public class Test {
    static int [][] array = {
            {1,2,3,4,5},
            {6,7,8,9,10},
            {11,12,13,14,15},
            {16,17,18,19,20},
            {21,22,23,24,25}
    };
    public static void main(String[] args) {
        display(array);
    }
    public static void display(int[][] arr){
        int top = 0;
        int left = 0;
        int right = arr[0].length-1;
        int bottom = arr.length-1;
        while (top <= bottom && left <= right){
            // from arr[top,left] To arr[top,right]
            for(int i = left;i<=right;i++){
                System.out.print(arr[top][i]+",");
            }
            ++top;

            //from arr[top,right] To arr[bottom,right]
            for(int i = top;i<=bottom;i++){
                System.out.print(arr[i][right]+",");
            }
            --right;

            //from arr[bottom,right] To arr[bottom,left]
            for(int i = right;i >= left;i--){
                System.out.print(arr[bottom][i]+",");
            }
            --bottom;

            //from arr[bottom,left] To arr[top,left]
            for (int i = bottom;i >= top;i--){
                System.out.print(arr[i][left]+",");
            }
            ++left;
        }
    }
}
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