蛇形矩陣,迴環矩陣,數字螺旋矩陣的PHP實現

迴環矩陣指的是一個從一開始,不斷按照上、右、下、左順序依次增大的矩陣序列,例:

1 2 3 
8 9 4 
7 6 5

現在要求:
輸入: m、n,分別代表行數和列數
輸出: m * n 的迴環矩陣

例:

輸入:
7 8
輸出:
1 2 3 4 5 6 7 8 
26 27 28 29 30 31 32 9 
25 44 45 46 47 48 33 10 
24 43 54 57 56 49 34 11 
23 42 53 52 51 50 35 12 
22 41 40 39 38 37 36 13 
21 20 19 18 17 16 15 14 

接下來我們用 PHP 來實現,這裏我們將其封裝成函數調用

第一種思路

直接按照上、右、下、左的順序進行遍歷,計算好遍歷層數就OK了

function snake($row = 5, $col = 5)
{
    // 結果集
    $res = array();
    // 初始值
    $start = 1;
    // 當前遍歷層數
    $flag = intval(($row + 1) / 2);

    for ($i = 1; $i <= $flag; $i++) { 
        $startX = $i - 1;
        $startY = $i - 1;
        $width = $col - $i + 1;
        $height = $row - $i + 1;

        // 上
        for ($u = $startY; $u < $width; $u++) { 
            $res[$startX][$u] = $start;
            $start += 1;
        }
        // 右
        for ($r = $startX + 1; $r < $height; $r++) { 
            $res[$r][$u-1] = $start;
            $start += 1;
        }
        // 下
        for ($d = $u - 1 - 1; $d >= $startY; $d--) { 
            $res[$r-1][$d] = $start;
            $start += 1;
        }
        // 左
        for ($l = $r - 1 - 1; $l >= $startX + 1; $l--) { 
            $res[$l][$d+1] = $start;
            $start += 1;
        }

    }

    // 輸出
    for ($i = 0; $i < $row; $i++) { 
        for ($j = 0; $j < $col; $j++) { 
            echo $res[$i][$j] . " ";
        }
        echo "<br />";
    }

}

snake(7, 8);

第二種思路

這種思路與第一種思路類似,不過是通過一個 while 全部遍歷,然後通過一個標誌位 up right down left 來判斷與修改當前方向,通過 while 內的 if 來對標誌位進行判斷,這種就不貼代碼了

第三種思路

使用一個迭代器來控制方向,然後進行 m * n 次循環,通過判斷寬高和 isset 來確定是否轉彎,思路很棒,代碼量大大減少,表示沒有想到這種方式。。

/* *
 * @param $w : 寬
 * @param $h : 高
 * @param $s : 起始數字
 * @param $x, $y : 起始位置座標 只能從四頂點開始
 * @param $r :方向 默認順時間 false爲逆時針
 * @author : http://www.zh30.com/php-python-shuzi-luoxuan-juzhen.html
 * 
 */
function print_matrix($w, $h, $s = 1, $l = 1, $x = 0, $y = 0, $r = true) {
    // 表示四個方向
    $R = array(array(1, 0), array(0, 1), array(-1, 0), array(0, -1));
    !$r && $R = array_reverse($R);
    // 創建一個無限迭代器
    $iterator = new InfiniteIterator(new ArrayIterator($R)); 

    $iterator->rewind(); 
    list($_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--;
        }

    }
    // 打印
    for ($i = 0; $i < $h; $i++) {
        for ($j = 0; $j < $w; $j++) {
            echo $result[$j][$i], "\t";
        }
        echo "<br />";
    }
}
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