59. Spiral Matrix II

1.問題

• 給予一個正整數n, 產生一個正方形矩形, 以螺旋方式存放1 ~ n^2

2.想法

• 提問

• parameter

  • 整數n

  • 回傳一個2D list

• test input

• 說明想法

  • Create一個2D list, 並且填入對應的數字

  • 為了怕overflow, 填入數字時可以計算cnt

  • 用上, 下, 左, 右四個指標來移動, 當left <= right -1且up <= down - 1時繼續執行以下動作

    • 上排: 從left到right, 依序將數值放到res, 並遞增up

    • 右排: 從up到down, 依序將數值放到res, 並遞減right

    • 下排: 從right到left, 依序將數值放到res, 並遞減down

    • 左排: 從down到up, 依序將數值放到res, 並遞增left

• 測試計算複雜度

3.程式碼

class Solution {
public:
    vector<vector<int>> generateMatrix(int n) {
        vector<vector<int>> res(n, vector<int>(n, 0));
        if (n == 0) {
            return res;
        }
        int top = 0, bottom = n, left = 0, right = n, cnt = 0, total = n * n;
        while (top <= bottom - 1 && left <= right - 1) {
            for (int i = left; i < right; i++) {
                if (cnt < total) {
                    res[top][i] = cnt + 1; 
                    cnt++;
                }
            }
            ++top;
            
            for (int i = top; i < bottom; i++) {
                if (cnt < total) {
                    res[i][right - 1] = cnt + 1; 
                    cnt++;
                }
            }
            --right;
            
            for (int i = right - 1; i >= left; i--) {
                if (cnt < total) {
                    res[bottom - 1][i] = cnt + 1; 
                    cnt++;
                }
            }
            --bottom;
            
            for (int i = bottom - 1; i >= top; i--) {
                if (cnt < total) {
                    res[i][left] = cnt + 1; 
                    cnt++;
                }
            }
            ++left;
        }
        
        return res;
    }
};