什么是螺旋矩阵？ 螺旋矩阵是指一个呈螺旋状的矩阵，它的数字由第一行开始到右边不断变大，向下变大，向左变大，向上变大，如此循环。下图就是一个螺旋矩阵的示例： 郑晓在这里分别使用了Python和PHP来实现了数字的螺旋矩阵。其中的PHP版本写成了函数，更加灵活的对矩阵进行控制。写Python时由于是第一次写，有些生疏，分别用了两种方法来实现。。。下面上代码吧： Python螺旋矩阵的第一版(比较难以理解?!)： #coding:gbk L = 6 #矩阵大小 result = [[0]*L for n in range(L)] row =0 #初始行 从左上角开始 col = 0 #初始列 从左上角开始 value = 1#初始值 direction = 'r' #初始方向 向右 circle = 1 #初始圈数 第一圈 while True: #向右走 if direction == 'r': result[row][col] = value if col>=L-circle: direction = 'd' continue col += 1 #向下走 if direction =='d': result[row][col] = value if row >= L-circle: direction = 'l' continue row += 1 #向左走 if direction == 'l': result[row][col] = value if col <= circle -1: direction = 'u' continue col -= 1 #向上走 if direction == 'u': result[row][col] = value if row-1 <= circle: direction = 'r' circle += 1 #continue row -= 1 value += 1 if value > L * L : break for R in result: for c in R: print "%3d" % (c) , print raw_input()
接下来是Python螺旋矩阵的第二版，其中使用了迭代器控制方向，代码量明显减少，而且更容易理解了。多次使用不同的起点生成的矩阵时，你会发现有个地方写的有点儿“问题”，找到问题了没有？
#coding:gbk
import itertools
#参数：矩阵宽(w)、高(h)、起始横坐标、起始纵坐标
def print_matrix(w, h, x = 0, y = 0):
#方向移动时的操作
op = [(1,0), (-1,0), (0,-1), (0,1)]
#迭代器可无限迭代列表 每次要换方向时就next()
direction = itertools.cycle(op)
#根据行列生成所有坐标
result = {(xx,yy):None for xx in range(w) for yy in range(h)}
result[(x,y)] = 1
_x, _y = direction.next()
i = 1
flag = 0
while True:
new_x = x + _x
new_y = y + _y
if (new_x, new_y) in result and result[(new_x, new_y)] is None:
i = i + 1
result[(new_x, new_y)] = i
x = new_x
y = new_y
flag = 0
else:
_x, _y = direction.next()
flag = flag + 1
if flag>4: break
#打印结果
for y in range(h):
for x in range(w):
print "%3d" % (result[(x,y)]),
print
#调用示例
print_matrix(6,6,5,0)
raw_input()
下面是PHP版的螺旋矩阵，思路和上面的Python是一样的(其实我是照着写的…)。
/* *
* @param $w : 宽
* @param $h : 高
* @param $s : 起始数字
* @param $x, $y : 起始位置坐标 只能从四顶点开始
* @param $r :方向 默认顺时间 false为逆时针
* @author : 郑晓
* php5.6.11
* 这是一个螺旋矩阵的PHP版本，由于之前在python下写过，有了一些经验，所以在php中也使用了SPL的一个迭代器，用于换向。算法编写时是使用的过程式，后来又改为了函数，加入了一些自定义参数，方便调用(然并卵)。输出中使用的是制表和换行符，请在浏览器源代码中查看运行结果。
*/
function print_matrix($w, $h, $s=1, $l=1, $x=0, $y=0, $r=true) {
$R = array(array(1,0), array(0,1), array(-1,0), array(0,-1));
!$r && $R = array_reverse($R);
$iterator = new InfiniteIterator(new ArrayIterator($R)); //创建一个无限迭代器
$iterator->rewind(); //指针指向第一元素
list($_x, $_y) = $iterator->current();
$result = [];
$result[$x][$y] = $s;
for($i = $s+1; $i < $s+$w * $h; $i++) {
$new_x = $x + $_x;
$new_y = $y + $_y;
if(0<= $new_x && 0<= $new_y && $new_x < $w && $new_y < $h && !isset($result[$new_x][$new_y])) {
$result[$new_x][$new_y] = $i;
$x = $new_x;
$y = $new_y;
} else {
$iterator->next();
list($_x, $_y) = $iterator->current();
$i--;
}
}
//以下是打印矩阵结构
for($i=0; $i< $h; $i++) {
for($j=0; $j< $w; $j++) {
echo $result[$j][$i], "\t";
}
echo "\n";
}
}
//调用示例测试
print_matrix(5, 5); echo "\n";
print_matrix(7, 4); echo "\n";
print_matrix(5, 5, 1, 4, 0); echo "\n";
print_matrix(5, 5, 10, 0, 4, false); echo "\n";
下面是依次的运行结果：
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时间： 2024-09-23 01:11:31