54. 螺旋矩阵

中等 含交互动画

学完这道你应该能: 说清它为什么用「边界收缩」,而不是死记步骤; 合上页面,自己默写出核心代码; 用 30 秒把思路讲清楚。

AI 私教 · 就着本题动画讲
卡住了不用硬扛,按 8 步把这题真正走通。
从读题、试解、找法到手写代码,边问边打勾,适合第一次系统学算法的同学。

题目描述

按顺时针螺旋顺序返回矩阵中的所有元素。

matrix = [[1,2,3],[4,5,6],[7,8,9]]
输出 = [1,2,3,6,9,8,7,4,5]

思路解析

关键不是背模板,而是看懂为什么这题适合矩阵 · 边界收缩

1. 先走上边:先走上边:left 到 right

2. 上边走完,top 下移一格:上边走完,top 下移一格

3. 再走右边:再走右边:top 到 bottom

4. 右边走完,right 左移一格:右边走完,right 左移一格

5. 再走下边:再走下边:right 到 left

6. 下边走完,bottom 上移一格:下边走完,bottom 上移一格

7. 再走左边:再走左边:bottom 到 top

8. 四条边收缩,直到越界停止:四条边收缩,直到越界停止

把这句话记住,下次遇到同类题,就能更快选出方向。

用一个小问题检查自己是不是真的懂了。

参考代码(Python)

Python
1class Solution:
2    def spiralOrder(self, matrix):
3        ans = []
4        top, bottom = 0, len(matrix) - 1
5        left, right = 0, len(matrix[0]) - 1
6        while top <= bottom and left <= right:
7            for c in range(left, right + 1): ans.append(matrix[top][c])
8            top += 1
9            for r in range(top, bottom + 1): ans.append(matrix[r][right])
10            right -= 1
11            if top <= bottom:
12                for c in range(right, left - 1, -1): ans.append(matrix[bottom][c])
13                bottom -= 1
14            if left <= right:
15                for r in range(bottom, top - 1, -1): ans.append(matrix[r][left])
16                left += 1
17        return ans

复杂度分析

  • 时间复杂度:O(mn) —— 每个核心状态按算法要求处理固定次数
  • 空间复杂度:O(1) —— 只保存必要的辅助结构或递归栈

套路模板

模板不是死背,而是提醒你写代码前先把状态、转移和边界排好。

Python
1# 矩阵 · 边界收缩 通用检查表
2# 1. 定义状态/指针/容器
3# 2. 每轮只做一个清晰动作
4# 3. 更新答案并处理边界

易错点

  • 错误写法:每走完一边不更新边界正确写法:走完一条边就收缩对应边界(否则会重复访问)
  • 错误写法:只按样例推代码正确写法:先写清状态含义和边界条件(样例太少,隐藏用例专打边界)
  • 错误写法:变量名和动画不一致正确写法:代码变量沿用动画里的核心名字(学习时最怕脑内维护两套概念)

以上文字与上方动画完全同一思路:先看动画建立直觉 → 读文字巩固 → 关掉页面自己默写一遍代码,能写出来才算真的掌握

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