C语言——螺旋矩阵（注释详解）

一、前言：

????????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。

?

二、市面解法（较难理解,代码长度短）：

根据阶数算出循环的轮数，顺时针输出一圈为一轮，在每一轮里面用四个for循环控制输出方向?

#include<stdio.h>
int main(){
	int i;//控制轮数 
	int j;//控制坐标 
	int k=1;//k从1加到n*n 
	int m;//轮数 
	int n;//阶数 
	scanf("%d",&n);//输入阶数 
	int matrix[n][n];//为n*n的矩阵开辟空间 
	//计算循环轮数 
	if(n%2==0){
		m=n/2;
	}
	else{
		m=n/2+1;
	}
	for(i=0;i<m;i++){//m轮顺时针圈 
		for(j=i;j<n-i;j++){//向右输出 
			matrix[i][j]=k++;
		}
		//注意:从i+1开始递增,即往下挪一位才是下一个数
		for(j=i+1;j<n-i;j++){//向下输出 
			matrix[j][n-i-1]=k++;
		} 
		for(j=n-i-2;j>=i;j--){//向左输出 
			matrix[n-i-1][j]=k++;
		}
		for(j=n-i-2;j>=i+1;j--){//向上输出 
			matrix[j][i]=k++;
		}
	}
	//输出螺旋矩阵 
	for(i=0;i<n;i++){
		for(j=0;j<n;j++){
			printf("%-4d",matrix[i][j]);
		}
		printf("\n");//这里记得换行 
	}
	return 0;
} 

三、暴力解法（较易理解，代码长度长） ：

思路简单，即碰到边界就换方向输出

#include<stdio.h>
int main(){
	int n;//输出n*n的矩阵 
	int i;//控制行 
	int j;//控制列 
	int k=1;//k控制输入的数从1加到n*n 
	int flag=1;//记号,1表示向右,2表示向下,3表示向左,4表示向上 
	scanf("%d",&n);//输入n 
	//建立矩阵，在内存分配能保存n*n个整数的连续的内存空间 
	int matrix[n][n];
	//划分边界,让矩阵中的每一个数据都为-1,方便后续判断越界 
	for(i=0;i<n;i++){
		for(j=0;j<n;j++){
			matrix[i][j]=-1;
		}
	}
	//自此,i和j完成了使命,重新初始化i和j,完成新的任务 
	i=0;j=0;
	while(k<=n*n){//k从1加到n*n结束循环，填充完毕 
		if(matrix[i][j]==-1){//如果等于-1说明还未填充 
			matrix[i][j]=k++;//k自增,填充 
		}
		if(flag==1){//向右填充 
			j++;//行不变,列加1,实现向右填充 
			//检测边界,如果j==n或该元素不为-1,说明越界了 
			if(j==n||matrix[i][j]!=-1){
				j--;//越界了的列再减回去 
				flag=2;//到了边界换方向填充 
			}
		}
		else if(flag==2){//向下填充 
			i++;//行加1,列不变,实现向下填充 
			//检测边界,如果i==n或该元素不为-1,说明越界了 
			if(i==n||matrix[i][j]!=-1){
				i--;//越界了的行再减回去 
				flag=3;//到了边界换方向填充
			}
		}
		else if(flag==3){//向左填充 
			j--;//行不变,列减1,实现向左填充
			//检测边界,如果j==n或该元素不为-1,说明越界了 
			if(j==n||matrix[i][j]!=-1){
				j++;//越界了的列再加回去 
				flag=4;//到了边界换方向填充
			}
		}
		else if(flag==4){//向上填充 
			i--;//行减1,列不变,实现向上填充 
			//检测边界,如果i==n或该元素不为-1,说明越界了
			if(i==n||matrix[i][j]!=-1){
				i++;//越界了的行再加回去
				flag=1;//到了边界换方向填充
			}
		}
	}
	//输出螺旋矩阵 
	for(i=0;i<n;i++){
		for(j=0;j<n;j++){
			printf("%-4d",matrix[i][j]);
		}
		printf("\n");//这里记得换行 
	}
	return 0;
}