leetcode-54. 螺旋矩阵

1. 题目

leetcode题目路径
给你一个 m 行 n 列的矩阵 matrix ，请按照 顺时针螺旋顺序 ，返回矩阵中的所有元素。

输入：matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出：[1,2,3,6,9,8,7,4,5]

输入：matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12]]
输出：[1,2,3,4,8,12,11,10,9,5,6,7]

2. 编程

1. 定义变量和边界：

• 初始化矩阵的行数（m）和列数（n）。
• 初始化结果数组，它将存储螺旋遍历的元素。
• 定义四个边界变量 left、right、top 和 bottom，分别表示当前螺旋遍历的左、右、上和下边界。

2. 遍历过程：

• 使用循环，不断从外向内遍历矩阵。
• 先从左到右遍历当前行，然后将 top 增加，表示上边界向内缩进一行。
• 然后从上到下遍历当前列，然后将 right 减少，表示右边界向内缩进一列。
• 继续从右到左遍历当前行，但需要检查 top 是否小于等于 bottom，以避免重复遍历。
• 最后从下到上遍历当前列，但需要检查 left 是否小于等于 right，以避免重复遍历。

3. 遍历结束条件：

• 当 left 大于 right 或 top 大于 bottom 时，遍历结束，此时所有元素都已遍历。

4. 收集元素：

• 在每次遍历时，将遇到的元素加入结果数组。

5. 返回结果：

• 返回结果数组，其中包含按顺时针螺旋顺序遍历的所有元素。

#include 
#include 

int* spiralOrder(int** matrix, int matrixSize, int* matrixColSize, int* returnSize) {
    if (matrixSize == 0) {
        *returnSize = 0;
        return NULL;
    }
    
    int m = matrixSize;
    int n = matrixColSize[0];
    int* result = (int*)malloc(m * n * sizeof(int));
    int left = 0, right = n - 1, top = 0, bottom = m - 1;
    int index = 0;
    
    while (left <= right && top <= bottom) {
        // Traverse from left to right
        for (int i = left; i <= right; i++) {
            result[index++] = matrix[top][i];
        }
        top++;

        // Traverse from top to bottom
        for (int i = top; i <= bottom; i++) {
            result[index++] = matrix[i][right];
        }
        right--;

        // Traverse from right to left
        if (top <= bottom) {
            for (int i = right; i >= left; i--) {
                result[index++] = matrix[bottom][i];
            }
            bottom--;
        }

        // Traverse from bottom to top
        if (left <= right) {
            for (int i = bottom; i >= top; i--) {
                result[index++] = matrix[i][left];
            }
            left++;
        }
    }
    
    *returnSize = m * n;
    return result;
}

int main() {
    int matrixSize = 3;
    int matrixColSize[] = {3, 3};
    int** matrix = (int**)malloc(matrixSize * sizeof(int*));
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        matrix[i] = (int*)malloc(matrixColSize[i] * sizeof(int));
    }

    // Fill the matrix with values
    int value = 1;
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        for (int j = 0; j < matrixColSize[i]; j++) {
            matrix[i][j] = value++;
        }
    }

    int returnSize = 0;
    int* result = spiralOrder(matrix, matrixSize, matrixColSize, &returnSize);

    // Print the result
    for (int i = 0; i < returnSize; i++) {
        printf("%d ", result[i]);
    }
    printf("\n");

    // Clean up memory
    for (int i = 0; i < matrixSize; i++) {
        free(matrix[i]);
    }
    free(matrix);
    free(result);

    return 0;
}