剑指Offer [Python] | 19 顺时针打印矩阵

内容导读

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内容图文

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今天是第19题 —— 顺时针打印矩阵。

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一、题目

输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字，例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

二、思路

比较之下，「 jiangjiane」的代码简单、清晰、易理解，我将基于他的代码，「修改」和「解析」思路。

简单地说，

1. 创建一个新的空序列，用来存储打印出来的数字；
2. 按顺时针分4次取（最上一行、最右一列、最下一行、最左一列）；每次取完剩下的矩阵，当作一个新的矩阵，再次循环这个过程。

• 举例

1. 输入一个矩阵 matrix = [[1,2,3,4],[5,6,7,8],[9,10,11,12],[13,14,15,16]]

2. 按照顺时针取4次后，即取完「第一轮」后，
   
3. 对于剩下的新矩阵，再循环一次过程。取完「第二轮」的前三步，矩阵就空了，那么停止循环。
   

三、Python 实现

# -*- coding:utf-8 -*-
class Solution:
    # matrix类型为二维列表，需要返回列表
    def printMatrix(self, matrix):
        res = []
        while (matrix):
        	# 取第一行
            res += matrix.pop(0) 
            # 取最右列
            if matrix and matrix[0]:
                for row in matrix:
                    res.append(row.pop()) 
            # 取最下一行
            if matrix: 
                res += matrix.pop()[::-1]
            # 取最左列
            if matrix and matrix[0]:
                for row in matrix[::-1]:
                    res.append(row.pop(0))
        return res

四、细节剖析

在我复盘代码的时候，发现了很多细节处，一一弄清楚。

• 1.matrix.pop(0) 和 matrix.pop() 的分别在哪里？
  
• 2.matrix.pop(0) 和 row.pop(0) 的分别在那里？
  
• 3.res += matrix.pop(0) 可以改成res.extend( matrix.pop(0) ) 吗？可以改成res.append( matrix.pop(0) ) 吗？
  
• 4.为什么if matrix and matrix[0]:中除了限制「剩下的矩阵不为空」，还要限制条件matrix[0]？为什么有的时候又不需要这个条件

想了好久。
因为，在对列取数的时候，要先对每一行进行循环，取每一行的最后（前）一位数，即是最右（左）边一列数了。所以，不仅要有矩阵，还要保证一定要有行，不能是空的。

「特例」：输入一个矩阵 matrix = [[1],[2],[3],[4],[5]]

按照我们的思路：

1. 先取第一行，即1；
2. 剩下的矩阵matrix = [[2],[3],[4],[5]]，再取最右一列，即2，3，4，5；
3. 这时候就没有行了，只剩下空的矩阵。如果不限制matrix[0]，在res.append(row.pop(0))会报错pop from empty list。

内容总结

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