解螺旋矩阵

所谓的螺旋矩阵，指如下形式的H列*L行的矩阵：     如何编程产生呢，上曾经有不少爱好者给出过自己的解答，这里选两个易理解算法的程序学习。 一、方法一 沿如图方向，沿各个矩形边框依次给矩阵的每一个元素赋值，在计算机内存中构造一个完整的螺旋矩阵，然后输出。 代码： public class Test { public static int[][] makeMatrix(int w, int h) { int[][] mtr = new int[w][h]; int d = 1, x = 0, y = 0; while(true) { mtr[x][y] = d++; //各方向可否前进 boolean right = x< w-1&&mtr[x+1][y]==0; boolean down = y< h-1&&mtr[x][y+1]==0; boolean left = x>0&&mtr[x-1][y]==0; boolean up = y>0&&mtr[x][y-1]==0; //判断前进方向 if(right) if(up) y--; else x++; else if(down) if(right) x++; else y++; else if(left) if(down) y--; else x--; else if(up) if(left) x--; else y--; else break; } return mtr; } public static void printMatrix(int[][] mtr) { //输出 int w = mtr.length; int h = mtr[0].length; for(int i=0; i< h; i++) { for(int j=0; j< w; j++) { System.out.print(mtr[j][i] + "\t"); } System.out.println (); } } public static void main(String[] args) { int h = Integer.parseInt(args[0]); int w = Integer.parseInt(args[1]); printMatrix(makeMatrix(h,w)); } }

二、方法二

    做出数学模型, 直接计算每一个坐标上的值, 这样就不用存放一个完整的矩阵在内存中， 要频繁引用的话，可以调用这个算法预先生成一个矩阵存起来。
代码：

/*
* 作者：yanjj98
* 基本思路：采用数学方法直接计算出矩阵元素P(x,y)的值.
* 将整个矩阵看成由一个一个的矩形圈组成,矩阵中某一矩形圈上任意一点P(x,y)的值=
* 位于外圈的所有点数+本圈处于点p(x,y)前面的所有点数+1 
*/

public class Martrix
{
   private int H;
   private int L;
 
   public static void main(String argv[])
   {
       int h = Integer.parseInt(argv[0]);
       int w = Integer.parseInt(argv[1]);
       Martrix m1=new Martrix(h,w);
       m1.print();
   }
   
   public Martrix()
   {
       this.H=3;
       this.L=3;
   }
   public Martrix(int x,int y)
   {
       this.H=x;
       this.L=y;
   }
 
   //计算点p(x,y)的值
   public int getDotCount(int x,int y)
   {
       return getDotCount1(H,L,x,y) + getDotCount2(H,L,x,y) + 1;
   }
 
   //计算点P(x,y)外围矩形圈数
   public static int getN(int H,int L,int x,int y)
   {
       return Math.min(Math.min(x,y),Math.min((H-x),(L-y)));
   }
 
   //计算点P(x,y)外围矩形圈上的点数 (等差数列，这个等差数列的公差为-8)
   public static int getDotCount1(int H,int L,int x,int y)
   {
       int N=getN(H,L,x,y);//等差数列的项数
       int S1=2*(H+L);     //等差数列的第一项，即最外围矩形上的点数
       int S2=2*(H+L)-8*N + 8;//等差数列的第N项，即最后一圈矩形上的点数
       return (S1+S2)/2 * N;  //返回等差数列的和
   }
 
   //计算与点P(x,y)处于同一个矩形圈上，且在点P前面的所有点数 (分段函数)
   public static int getDotCount2(int H,int L,int x,int y)
   {
       int N=getN(H,L,x,y);
       int x1=x-N;
       int y1=y-N;
       int H1=H-2*N;
       int L1=L-2*N;
       int count;
 
 
       if(L1==0) //特列：H >=L ,L为奇数,y=(L-1)/2 实例(H=6,L=5,x=3,y=3)
          return x1 ;
 
       if(H1==0) //特列: H < L ,H为奇数,x=(H-1)/2 实例(H=5,L=6,x=3,y=3)
          return y1;
       
       if(y1==0) //一般情况: 
       {
           count=x1;
       }
       else if(x1==H1) //一般情况: 
       {
           count=H1 + y1;
       }
       else if(y1==L1) //一般情况: 
       {
           count=H1 + L1 + (H1 - x1);
       }
       else if(x1==0) //一般情况: 
       {
           count=H1 + L1 + (H1 - x1) + (L1 - y1);
       }
       else  //出错情况: 
       {
           count= -1;
       }
 
       return count;
   }
 
   //计算并输出螺旋矩阵
   public void print()
   {
        System.out.println("H = " + H +" , " + "L = " + L);
        System.out.println("******************************************");
        for(int j=0;j<=L;j++)
        {
            for(int i=0;i<=H;i++)
            {
                System.out.print(getDotCount(i,j)+"\t");
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("************************************");
   }
}
一次运行图：
D:\java>java   Martrix 8 9
H = 8 , L = 9
******************************************
1       2       3       4       5       6       7       8       9
34      35      36      37      38      39      40      41      10
33      60      61      62      63      64      65      42      11
32      59      78      79      80      81      66      43      12
31      58      77      88      89      82      67      44      13
30      57      76      87      90      83      68      45      14
29      56      75      86      85      84      69      46      15
28      55      74      73      72      71      70      47      16
27      54      53      52      51      50      49      48      17
26      25      24      23      22      21      20      19      18
************************************