一、題目描述：
輸入一個(gè)矩陣，按照從外向里以順時(shí)針的順序依次打印出每一個(gè)數(shù)字，例如，如果輸入如下4 X 4矩陣： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 則依次打印出數(shù)字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

二、解題思路：

順時(shí)針打印矩陣.png

根據(jù)圖片和題目描述，我們可以想象一下，從外圈到內(nèi)圈順序打印，我們可以把矩陣打印想象成n個(gè)圈的打印。我們可以通過(guò)一個(gè)循環(huán)來(lái)打印矩陣。那么這個(gè)循環(huán)結(jié)束的條件是什么？假設(shè)這個(gè)矩陣的行數(shù)是rows，列數(shù)是columns，打印第一圈的左上角的坐標(biāo)是（0，0）,打印第二圈的左上角的坐標(biāo)是（1，1）,以此類推。我們可以得出左上角的坐標(biāo)行號(hào)和列號(hào)是相同的。這里我們假設(shè)左上角的坐標(biāo)是（start,start）。

對(duì)于mn的矩陣，最后一圈的左上角的坐標(biāo)是（start,start）。條件是：m>start2&&n>start*2

打印一圈，至少需要一步（矩陣只有一行時(shí)），之多需要四步（矩陣至少有三行兩列）

一步.png

打印一圈，只有一步時(shí)，即矩陣只有一行，此時(shí)從左到右打印。

兩步.png

打印一圈，只有兩步時(shí)，即矩陣至少有兩行，并且終止行號(hào)比起始行號(hào)大，此時(shí)從上到下打印。

三步.png

打印一圈，只有三步時(shí)，即至少有兩行兩列，
終止行號(hào)比起始行號(hào)大，且終止列號(hào)比起始列號(hào)大，此時(shí)從右到左打印。

打印一圈，四步時(shí)，即至少有三行兩列，終止行號(hào)比起始行號(hào)至少大2，且終止列號(hào)比起始列號(hào)大，此時(shí)從下到上打印。

三、代碼實(shí)現(xiàn)：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author Aaron
 * @date 2018/10/24 下午2:40
 * @function 功能：順時(shí)針打印矩陣
 */
public class PrintMatrixInCircle {
    public static ArrayList<Integer> printMatrix(int[][] matrix){
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        //行數(shù)
        int rows = matrix.length;
        //列數(shù)
        int cols = matrix[0].length;
        //邊界條件排除
        if(matrix==null||cols<=0||rows<=0){
            return null;
        }

        int start = 0;
        //打印停止條件
        while(rows>start*2&&cols>start*2){
            printMatrixInCircle(list,matrix,cols,rows,start);
            ++start;
        }
        return list;
    }

    public static void printMatrixInCircle(ArrayList<Integer> list,int[][] nums,int cols,int rows,int start){

        int endX = cols - 1 - start;

        int endY = rows - 1 - start;

        //從左到右打印一行；打印條件：i<=endX
        for (int i=start;i <= endX;i++){
            int number = nums[start][i];
            list.add(number);
        }
        //從上到下打印一列；打印條件：終止行號(hào)大于起始行號(hào)
        if(start<endY){

            for (int i=start+1;i<=endY;i++){
                int number = nums[i][endX];
                list.add(number);
            }
        }
        //從右到左打印一行；打印條件：圈內(nèi)至少有兩行兩列，就是要求終止行號(hào)大于起始行號(hào)和終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endX&&start<endY){
            for (int i = endX-1;i>=start;i--){
                int number = nums[endY][i];
                list.add(number);
            }
        }
        //從下到上打印一列；打印條件：圈內(nèi)至少有三行兩列，就是要終止行號(hào)比起始行號(hào)至少大2和終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endY-1&&start<endX){
            for(int i=endY-1;i>start;i--){
                int number = nums[i][start];
                list.add(number);
            }
        }
    }
    public static void printArray(List list){
        for (int i=0;i<list.size();i++){
            System.out.print(list.get(i)+",");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] nums = new int[][]{{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12},{13,14,15,16}};
        List<Integer> list = printMatrix(nums);
        printArray(list);
    }
}

四、舉一反三
改為：逆時(shí)針打印矩陣
思路和上面分析差不多。
代碼實(shí)現(xiàn)：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * @author Aaron
 * @date 2018/10/24 下午2:40
 * @function 功能：逆時(shí)針打印矩陣
 */
public class PrintMatrixInCircle {
    public static ArrayList<Integer> printMatrix(int[][] matrix){
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        //行數(shù)
        int rows = matrix.length;
        //列數(shù)
        int cols = matrix[0].length;
        //邊界條件排除
        if(matrix==null||cols<=0||rows<=0){
            return null;
        }

        int start = 0;
        //打印停止條件
        while(rows>start*2&&cols>start*2){
            //順時(shí)針打印矩陣
//            printMatrixInCircle(list,matrix,cols,rows,start);
            //逆時(shí)針打印矩陣
            printMatrixInReverseCircle(list,matrix,cols,rows,start);
            ++start;
        }
        return list;
    }

    //（舉一反三）逆時(shí)針打印矩陣
    public static void printMatrixInReverseCircle(ArrayList<Integer> list,int[][] nums,int cols,int rows,int start){
        int endX = cols - 1 - start;
        int endY = rows - 1 - start;

        //從右到左打印一行；打印條件：i>=0
        for(int i = endX;i>=start;i--){
            int number = nums[start][i];
            list.add(number);
        }
        
        //從上到下打印一列；打印條件：終止行號(hào)大于起始行號(hào)
        if(endY>start){
            for (int i = start+1;i<=endY;i++){
                int number = nums[i][start];
                list.add(number);
            }
        }
        
        //從左到右打印一行；打印條件：終止行號(hào)大于起始行號(hào)，且終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endX&&start<endY){
            for(int i = start+1;i<=endX;i++){
                int number = nums[endY][i];
                list.add(number);
            }
        }
        //從下到上打印一列；打印條件：至少三行兩列；即終止行號(hào)大于起始行號(hào)2，且終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endY-1&&start<endX){
            for (int i=endY-1;i>start;i--){
                int number = nums[i][endX];
                list.add(number);
            }
        }
    }
    //順時(shí)針打印矩陣
    public static void printMatrixInCircle(ArrayList<Integer> list,int[][] nums,int cols,int rows,int start){

        int endX = cols - 1 - start;

        int endY = rows - 1 - start;

        //從左到右打印一行；打印條件：i<=endX
       for (int i=start;i <= endX;i++){
            int number = nums[start][i];
            list.add(number);
        }
        //從上到下打印一列；打印條件：終止行號(hào)大于起始行號(hào)
        if(start<endY){

            for (int i=start+1;i<=endY;i++){
                int number = nums[i][endX];
                list.add(number);
            }
        }
        //從右到左打印一行；打印條件：圈內(nèi)至少有兩行兩列，就是要求終止行號(hào)大于起始行號(hào)和終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endX&&start<endY){
            for (int i = endX-1;i>=start;i--){
                int number = nums[endY][i];
                list.add(number);
            }
        }
        //從下到上打印一列；打印條件：圈內(nèi)至少有三行兩列，就是要終止行號(hào)比起始行號(hào)至少大2和終止列號(hào)大于起始列號(hào)
        if(start<endY-1&&start<endX){
            for(int i=endY-1;i>start;i--){
                int number = nums[i][start];
                list.add(number);
            }
        }
    }
    public static void printArray(List list){
        for (int i=0;i<list.size();i++){
            System.out.print(list.get(i)+",");
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] nums = new int[][]{{1,2,3,4},{5,6,7,8},{9,10,11,12},{13,14,15,16}};
        List<Integer> list = printMatrix(nums);
        printArray(list);
    }
}