PHP实现螺旋矩阵(螺旋数组)

php基础

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2019-9-6

今天碰到一个比较有意思的问题, 就是把A到Y这25个字母以下面的形式输出出来

A B C D E
P Q R S F
O X Y T G
N W V U H
M L K J I

问题很有意思,就是转圈圈把字母填到表格中,要输出这样的格式,其实就需要构造一个下面这样的表格

1 2 3 4 5
16 17 18 18 6
15 24 25 20 7
14 23 22 21 8
13 12 11 10 9

这其实是一个螺旋矩阵的问题, 这跟下面这个问题本质是一样的: 给定一个行数row和列数cols, 输出对应的螺旋数组,  比如3行5列

1 2 3 4 5
12 13 14 15 6
11 10 9 8 7

又比如5行3列

1 2 3
12 13 4
11 14 5
10 15 6
9 8 7

解决这个问题可能有多种办法, 但是我的思路是按上、右、下、左四个方向不停的往里面画圈,如下图
思路有了,接下来就是写代码的事了,闲话少说,上代码

/**
 * 根据传入的行数和列数生成螺旋数组
 * @author chenqionghe
 * @param int $row 行数
 * @param int $col 列数
 * @return array
 */
function rotationSort($row=5,$col=5)
{
    $k=1;
    $result = array();
    $small = $col < $row ? $col : $row;
    $count = ceil($small / 2);
    for($i=0; $i<$count; $i++)
    {
        $maxRight = $col-1-$i;//右边最大坐标
        $maxBottom = $row -1 -$i;//下面最大坐标
        for($j=$i; $j<=$maxRight; $j++)           //构造上边一条线  纵坐标最小,横坐标递增
        {
            $result[$i][$j] = $k++;
        }
        for($j=$i; $j<$maxBottom; $j++)           //构造右边一条线 纵坐标递增,横坐标最大
        {
            $result[$j+1][$maxRight] = $k++;
        }
        for($j=$maxRight-1;$j>=$i; $j--)          //构造下边一条线 纵坐标最大,横坐标递减
        {
            if($result[$maxBottom][$j]) break;
            $result[$maxBottom][$j] = $k++;
        }
        for($j=$maxBottom-1;$j>$i;$j--)           //构造左边一条线 纵坐标递减,横坐标最小
        {
            if($result[$j][$i]) break;
            $result[$j][$i] = $k++;
        }
    }
    return $result;
}

该函数由伟大的诗人chenqionghe撰写, 调用时传数两个参数行数和列数,即可返回螺旋数组, 好人做到底吧,再定义一个以表格输出的方式,打印该螺旋数组直观一点,方法如下

/**
 * 以table格式输出数组
 * @param $result 螺旋数组
 * @param $row 行数
 * @param $col 列数
 */
function printArray($result,$row,$col)
{
    echo '<table border=1 style="width:500px;">';
    for($i=0;$i<$row;$i++)
    {
        echo '<tr>';
        for($j=0;$j<$col;$j++)
        {
            echo '<td style="padding: 50px;">'.$result[$i][$j].'</td>';
        }
        echo '<tr>';
    }
    echo '</table>';
}

然后,我们来调用一下上面的方法,生成一个5*5的螺旋数组

$row = 5;
$col = 5;
$arr = rotationSort($row,$col);
printArray($arr,$row,$col);

执行结果如下
我了个乖乖,只能用perfect来形容。   现在,我们回到那个输出25个字母A-Y的问题,解决这个问题更简单了,就是以0-到24为键,A-Y为值,定义数组就行了,如下:

$arr = array('A','B','C','D','E','F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'N', 'M', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',);

输出的时候稍做改动即能输出A-Y的螺旋数组,完整代码如下

<?php
/**
 * 根据传入的行数和列数生成螺旋数组
 * @author chenqionghe
 * @param int $row 行数
 * @param int $col 列数
 * @return array
 */
function rotationSort($row=5,$col=5)
{
    $k=1;
    $result = array();
    $small = $col < $row ? $col : $row;
    $count = ceil($small / 2);
    for($i=0; $i<$count; $i++)
    {
        $maxRight = $col-1-$i;//右边最大坐标
        $maxBottom = $row -1 -$i;//下面最大坐标
        for($j=$i; $j<=$maxRight; $j++)           //构造上边一条线  纵坐标最小,横坐标递增
        {
            $result[$i][$j] = $k++;
        }
        for($j=$i; $j<$maxBottom; $j++)           //构造右边一条线 纵坐标递增,横坐标最大
        {
            $result[$j+1][$maxRight] = $k++;
        }
        for($j=$maxRight-1;$j>=$i; $j--)          //构造下边一条线 纵坐标最大,横坐标递减
        {
            if($result[$maxBottom][$j]) break;
            $result[$maxBottom][$j] = $k++;
        }
        for($j=$maxBottom-1;$j>$i;$j--)           //构造左边一条线 纵坐标递减,横坐标最小
        {
            if($result[$j][$i]) break;
            $result[$j][$i] = $k++;
        }
    }
    return $result;
}
/**
 * 以table格式输出数组
 * @param $rotationArr 要输出的内容
 * @param $result 螺旋数组
 * @param $row 行数
 * @param $col 列数
 */
function printArray($rotationArr,$result,$row,$col)
{
    echo '<table border=1 style="width:500px;">';
    for($i=0;$i<$row;$i++)
    {
        echo '<tr>';
        for($j=0;$j<$col;$j++)
        {
            //echo '<td style="padding: 50px;">'.$result[$i][$j].'</td>';
            echo '<td style="padding: 50px;">'.$rotationArr[$result[$i][$j]-1].'</td>';
        }
        echo '<tr>';
    }
    echo '</table>';
}
$arr = array('A','B','C','D','E','F', 'G', 'H', 'I', 'J', 'K', 'L', 'N', 'M', 'O', 'P', 'Q', 'R', 'S', 'T', 'U', 'V', 'W', 'X', 'Y', 'Z',);
$row = 5;
$col = 5;
$rotationArr = rotationSort($row,$col);
printArray($arr,$rotationArr,$row,$col);

最终输出结果如下:
是不是特别完美,特别想请我吃饭呀!  

作者:雪山飞猪