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TypeScript順時針打印矩陣實現實例詳解

 更新時間：2022年09月03日 09:41:04   作者：神奇的程序員  
這篇文章主要為大家介紹了TypeScript順時針打印矩陣實現實例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪

前言

有一個矩陣，如何按照從外向里以順時針的順序依次打印出每一個元素？本文將跟大家分享下這個算法，歡迎各位感興趣的開發(fā)者閱讀本文。

梳理思路

當我們遇到一個復雜的問題時，可以通過舉例將它畫出來，這樣就可以更直觀的發(fā)現規(guī)律。那么我們就先構造一個矩陣出來，如下所示：

const matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 10, 11, 12],
  [13, 14, 15, 16]
];

順時針訪問一個矩陣，那么它的訪問過程就如下圖所示：

觀察上圖后，我們可以很明顯的知道可以通過一個循環(huán)來打印這個矩陣，每次打印矩陣的一個圈，那么循環(huán)的終止條件是什么呢？

接下來，我們就來分析下循環(huán)的終止條件。假設矩陣的行數為rows，列數為cols，打印第一圈的左上角坐標是(0,0)，第二圈的左上角坐標是(1,1)，以此類推，我們注意到左上角的坐標中，行標與列標總是相同的，于是可以在矩陣中選取左上角為(start,start)的一圈作為我們的分析目標。

我們在來多列舉幾個例子觀察下，例如：

  • 對于5*5的矩陣而言，最后一圈只有1個數字，對應的坐標為(2,2)
  • 對于6*6的矩陣而言，最后一圈有4個數字，其左上角的坐標依然為(2,2)

距上所述，我們可以發(fā)現：5 > 2 * 2、6 > 2 * 2全部成立，于是可以得出讓循環(huán)終止的條件為：cols > start * 2 && rows > start * 2。

接下來，我們來分析下如何實現打印一圈，前面的分析中我們已經知道了打印1圈需要4步，即：

  • 從左到右打印一行
  • 從上到下打印一列
  • 從右到左打印一行
  • 從下到上打印一列

每一步我們根據起始坐標和終止坐標用一個循環(huán)就能打印出一行或者一列，但是最后一圈有可能退化成只有一行、只有一列，甚至只有一個數字，因此打印這樣的一圈就不再需要四步?？赡苤恍枰健刹缴踔烈徊?。

我們來分析下每一步的執(zhí)行條件：

  • 第一步是必須的，因為打印一圈至少有一步
    • start作為行坐標
    • 從start位置開始遍歷至終止列號，將其作為列坐標
    • 輸出每一個元素

  • 第二步要求圈內至少有2行，即：終止行號大于起始行號
    • 從start+1位置遍歷至至終止行號，將其作為行坐標
    • 終止列號作為列坐標
    • 輸出每一個元素

  • 第三步要求圈內至少有兩行兩列，即：終止行號大于起始行號且終止列號大于起始列號
    • 從終止列號-1位置遍歷至start，將其作為列坐標
    • 終止行號作為行坐標
    • 輸出每一個元素

  • 第四步要求圈內至少有三行兩列，即：終止行號比起始行號至少大2，同時終止列號大于起始列號
    • 從終止行號-1位置遍歷至start+1位置，將其作為行坐標
    • start作為列坐標
    • 輸出每一個元素

實現代碼

經過上面的分析，我們已經有了縝密的邏輯，接下來我們就可以愉快的進行編碼了，如下所示：

// 順時針打印矩陣
export function PrintMatrix<T>(
  matrix: Array<Array<T>>,
  cols: number,
  rows: number
): void {
  if (matrix == null || cols == null || rows == null) return;
  // 圈數
  let start = 0;
  while (cols > start * 2 && rows > start * 2) {
    // 打印每一圈的數據
    PrintMatrixInCircle(matrix, cols, rows, start);
    start++;
  }
}
// 打印矩陣的一圈
function PrintMatrixInCircle<T>(
  matrix: Array<Array<T>>,
  cols: number,
  rows: number,
  start: number
): void {
  // 計算當前圈結束點坐標(索引從0開始，所以需要-1)
  // 終止列號
  const endX = cols - 1 - start;
  // 終止行號
  const endY = rows - 1 - start;
  // 從左到右打印一行
  for (let i = start; i <= endX; i++) {
    console.log(matrix[start][i]);
  }
  // 從上到下打印一列
  if (start < endY) {
    // 此時：
    //  最后一列已經在從左到右的打印中讀取了
    for (let i = start + 1; i <= endY; i++) {
      console.log(matrix[i][endX]);
    }
  }
  // 從右到左打印一行
  if (start < endX && start < endY) {
    // 此時：
    //  最后一列已經在從上到下的打印中讀取了
    for (let i = endX - 1; i >= start; i--) {
      console.log(matrix[endY][i]);
    }
  }
  // 從下到上打印一列
  if (start < endX && start < endY - 1) {
    // 此時:
    //  最后一列已經在從上到下的打印中讀取了
    //  第一列的打印已經在從左到右的打印中讀取了
    for (let i = endY - 1; i >= start + 1; i--) {
      console.log(matrix[i][start]);
    }
  }
}

我們用前面所舉的例子來驗證下上述代碼能否正常執(zhí)行，如下所示：

const matrix = [
  [1, 2, 3, 4],
  [5, 6, 7, 8],
  [9, 10, 11, 12],
  [13, 14, 15, 16]
];
PrintMatrix(matrix, 4, 4);

示例代碼

本文所用代碼完整版請移步：

PrintMatrix.ts

printMatrix-test.ts

以上就是TypeScript順時針打印矩陣實現實例詳解的詳細內容，更多關于TypeScript順時針打印矩陣的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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