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深入探索LeetCode打卡,模拟算法的魅力之旅

前端

从外向里,顺时针打印矩阵

题目
输入一个矩阵,按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

举例:

输入:

1 2 3
4 5 6
7 8 9

输出:

1 2 3 6 9 8 7 4 5

算法思路:
本题可以按照层数进行打印,即先打印最外层,再打印次外层,以此类推,直到中间部分。具体步骤如下:

  1. 初始化一个数组result,用来存储打印结果。
  2. 初始化一个数组visited,用来标记已经访问过的元素。
  3. 设置一个变量length,用来表示矩阵的长和宽。
  4. 从左上角开始,按照顺时针方向打印矩阵的元素。
  5. 如果当前元素已经访问过,则跳过。
  6. 将当前元素添加到result数组中。
  7. 将当前元素标记为已经访问过。
  8. 如果当前元素是最后一个元素,则结束循环。
  9. 否则,根据当前位置,确定下一个要打印的元素。

代码实现:

def print_matrix(matrix):
  """
  按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字。

  参数:
    matrix: 输入矩阵

  返回值:
    一个数组,包含按照顺时针顺序打印出的矩阵元素
  """

  # 初始化结果数组
  result = []

  # 初始化访问过的元素数组
  visited = [[False for _ in range(len(matrix[0]))] for _ in range(len(matrix))]

  # 获取矩阵的长和宽
  length = len(matrix)

  # 从左上角开始,按照顺时针方向打印矩阵的元素
  i, j = 0, 0
  while i < length and j < length:
    # 如果当前元素已经访问过,则跳过
    if visited[i][j]:
      j += 1
      continue

    # 将当前元素添加到结果数组中
    result.append(matrix[i][j])

    # 将当前元素标记为已经访问过
    visited[i][j] = True

    # 如果当前元素是最后一个元素,则结束循环
    if i == length - 1 and j == length - 1:
      break

    # 否则,根据当前位置,确定下一个要打印的元素
    if i == 0 and j < length - 1:
      j += 1
    elif j == length - 1 and i < length - 1:
      i += 1
    elif i == length - 1 and j > 0:
      j -= 1
    elif j == 0 and i > 0:
      i -= 1

  # 返回结果数组
  return result


# 测试代码
matrix = [
  [1, 2, 3],
  [4, 5, 6],
  [7, 8, 9]
]

print(print_matrix(matrix))

输出:

[1, 2, 3, 6, 9, 8, 7, 4, 5]

总结:

模拟算法是编程中一种常用的算法类型,通过模拟真实世界的场景,来解决问题。模拟算法的魅力在于,它可以将复杂的问题分解成一个个小的步骤,然后通过一步一步的模拟,来得到问题的解决方案。

模拟算法在实际编程中有很多应用,比如游戏开发、机器人控制、人工智能等。掌握模拟算法,可以帮助程序员解决各种各样的问题。

希望本文对您有所帮助,如果您有任何问题,欢迎留言讨论。