python 螺旋矩阵生成图片 python螺旋矩阵输出

标题

• 题目
• ①一般递归解法

• 思路

• 顺时针取矩阵外圈
• 取内层矩阵
• 代码

• ②一种简单的python解法

• 思路

• 用zip(*)转置矩阵

• zip()
• zip(*)

• zip(*)和[::-1]实现矩阵逆时针旋转

• [::-1]

• 代码

题目

题目链接 给出一个矩阵，按顺时针螺旋顺序输出

例：

矩阵

输出

①一般递归解法

思路

对矩阵进行螺旋绕圈输出，相当于一层一层输出，如图所示：

可以得到递归解法：

设置dst数组保存螺旋遍历的结果

• 若矩阵中没有元素了，退递归
• 若矩阵只有1行，把这一行元素加入dst，退递归
• 若矩阵只有1列，把这一列元素加入dst，退递归
• 若矩阵形状>1行1列，把矩阵外层元素顺时针加入dst，对内层矩阵继续递归

顺时针取矩阵外圈

用了切片和列表生成式，也可以普通for循环

取内层矩阵

要取矩阵matrix的内层，可以用列表生成式：[a[1:-1] for a in matrix[1:-1]]

代码

class Solution:
    def rr(self, matrix, dst):
        # 为空
        if not matrix or not matrix[0]:
            return
        # 只有1行
        elif len(matrix) == 1:
            dst += matrix[0]
            return
        # 只有1列
        elif len(matrix[0]) == 1:
            dst += [matrix[i][0] for i in range(len(matrix))]
            return
        # >1行1列的情况，取外圈
        else:
            dst += matrix[0][:-1]
            dst += [matrix[i][-1] for i in range(len(matrix) - 1)]
            dst += matrix[-1][-1:0:-1]
            dst += [matrix[i][0] for i in range(len(matrix) - 1, 0, -1)]
        # 取数组的内层，继续递归
        self.rr([a[1:-1] for a in matrix[1:-1]], dst)

    def spiralOrder(self, matrix):
        dst = []
        self.rr(matrix, dst)
        return dst

②一种简单的python解法

参考：https://blog.nowcoder.net/n/9157db534a4945b1a3edd2b0c183a078?f=comment

思路

每次取矩阵的第一行，将矩阵剩下的部分逆时针旋转90度

此时剩下的部分的第一行即为原本下一次要输出的内容

用zip(*)转置矩阵

zip有2种用法，zip(matrix1,matrix2...)和zip(*matrix)

zip()

zip(matrix1,matrix2...)的功能：把多个列表的元素按纵向对应位置打包，如果这多个列表不一样长，以最短的为准

如图有a，b两个列表：

对a,b进行zip，并转为list输出：

得到：

可以看出打包了(a[0],b[0])和(a[1],b[1])，由于b比a短，a多出来的元素未被打包

打包后的二维矩阵和原矩阵是转置关系，且每一行的格式为元组

zip(*)

zip(*matrix)是zip()的逆操作，效果为把一个矩阵转置

例：

有一个矩阵mat，对mat进行zip(*)操作：

输出为mat的转置：

zip(*)和[::-1]实现矩阵逆时针旋转

由于矩阵转置相当于顺时针旋转了90°，想要实现逆时针旋转90°，可以：先转置，再对行进行倒序，即为逆时针旋转的效果

[::-1]

[::-1]是python切片的一种用法，python切片的格式为[开始位置:结束位置:步长]，开始位置和结束位置缺省时默认为整个list，当步长为-1时表示倒序
所以[::-1]表示：将list倒序

用zip(*)和[::-1]实现矩阵逆时针旋转图示：

代码

class Solution:
    def spiralOrder(self , matrix):
        res=[]
        while matrix:
            # 取矩阵第一行
            res+=matrix[0]
            # 把矩阵剩下的部分逆时针旋转90度
            # 方法：取剩下的矩阵，先转置，再倒序
            matrix=list(zip(*matrix[1:]))[::-1]
        return res