019.螺旋矩阵

54. 螺旋矩阵

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。

示例 1：

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

示例 2：

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]

提示：

• m == matrix.length
• n == matrix[i].length
• 1 <= m, n <= 10
• -100 <= matrix[i][j] <= 100

题解思路

该题目与 螺旋矩阵 2 的区别在于，这道题给出的矩阵不是个正方形矩阵，而有可能是长方形矩阵，因此就需要额外考虑长和宽，主要思路：

1. 获取矩阵的行和矩阵的列
2. 根据矩阵的行和列计算矩阵的 左右边界以及上下边界（方便我们在后序的循环中模拟时更容易操作矩阵）

3. 规定循环不变量，下面的代码我们规定循环不变量遵循左闭右闭，以下面的示例1为例，左闭右闭就是说在遍历矩阵的其中一条边时，遍历到的左右边界先放入集合中，也就是说在遍历上边时，就要把1，2，3全部放入集合，遍历右边时放入6,9，遍历下边时放入8，遍历左边时放入7,4

4. 严格按照循环不变量进行循环模拟，将遍历到的值放入结果集合，返回即可

题解代码

public List<Integer> spiralOrder(int[][] matrix) {
    List<Integer> res = new ArrayList<>();
    if (matrix == null) {
        return res;
    }
    int rows = matrix.length; // 行
    int columns = matrix[0].length; // 列
    int left = 0; // 左边界
    int right = columns - 1; // 右边界
    int top = 0; // 上边界
    int bottom = rows - 1; // 下边界
    while (left <= right && top <= bottom) {
        // 循环不变量原则，遵循左闭右闭
        for (int column = left; column <= right; column++) {
            res.add(matrix[top][column]);
        }
        for (int row = top + 1; row <= bottom; row++) {
            res.add(matrix[row][right]);
        }
        if (left < right && top < bottom) {
            for (int column = right - 1; column > left; column--) {
                res.add(matrix[bottom][column]);
            }
            for (int row = bottom; row > top; row--) {
                res.add(matrix[row][left]);
            }
        }
        // 模拟一圈，缩小边界
        left++;
        right--;
        top++;
        bottom--;
    }
    return res;
}