59. 螺旋矩阵II ★★
力扣题目链接，给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 n 2 n^2 n2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的 n x n 正方形矩阵 matrix 。1 <= n <= 20
示例 1：
输入：n = 3
输出：[[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]]
示例 2：
输入：n = 1
输出：[[1]]
思路
本题没有什么算法，就是模拟过程，但较考察代码的掌控能力。 参考 数组：每次遇到二分法，都是一看就会，一写就废 中讲解的二分法，一定要坚持 循环不变量原则。
模拟顺时针画矩阵的过程:
- 填充上行从左到右
- 填充右列从上到下
- 填充下行从右到左
- 填充左列从下到上
由外向内一圈一圈画下去。
画每条边都要坚持一致的左闭右开、或左开右闭原则，这样一圈才能按照统一的规则画下来。这里按左闭右开，画一圈，大家看看：
本地练习
pub struct Solution;impl Solution {pub fn generate_matrix(n: i32) -> Vec<Vec<i32>> {}
}fn main() {let res = [4, 3, 1].iter().map(|&x| Solution::generate_matrix(x)).collect::<Vec<Vec<Vec<_>>>>();println!("{:?}: {:?}", vec![vec![vec![1, 2, 3, 4], vec![12, 13, 14, 5], vec![11, 16, 15, 6], vec![10, 9, 8, 7]],vec![vec![1, 2, 3], vec![8, 9, 4], vec![7, 6, 5]],vec![vec![1]],] == res, res);
}
Rust答案
impl Solution {pub fn generate_matrix(n: i32) -> Vec<Vec<i32>> {let mut res = vec![vec![0; n as usize]; n as usize]; // 二维矩阵存储结果let (mut start_x, mut start_y) = (0, 0); // 循环每一圈的起始位置let mut loop_idx = n / 2; // 循环几圈，例如 n 为 3，则 loop = 1 只循环一圈// let mid = loop_idx as usize; // 矩阵中心，n % 2 > 0 时有效，n = 3，中心为(1，1)，n = 5，中心为(2, 2)let mut count = 1; // 用来给矩阵中每一个格子赋值let mut offset = 1; // 控制每条边遍历的长度，每完成一圈，增加收缩两位（左右/上下 各一位）while loop_idx > 0 {let (mut i, mut j) = (start_x, start_y);while j < (start_y + (n as usize) - offset) {res[i][j] = count;count += 1;j += 1;}while i < (start_x + (n as usize) - offset) {res[i][j] = count;count += 1;i += 1;}while j > start_y {res[i][j] = count;count += 1;j -= 1;}while i > start_x {res[i][j] = count;count += 1;i -= 1;}// 第二圈开始时，起始位置各自加1，例如：第一圈起始位置是(0, 0)，第二圈起始位置是(1, 1)start_x += 1;start_y += 1;offset += 2; // 向内圈进发时，每进一圈增加收缩的步进loop_idx -= 1; // 剩余圈数，每次减 1}if n % 2 == 1 { // n为奇数时（对2取模有余数时），说明有中心点，需要单独给中间位置赋值let mid = (n / 2) as usize; // 矩阵中心，n % 2 > 0 时有效，n = 3，中心为(1，1)，n = 5，中心为(2, 2)res[mid][mid] = count;}res}
}
