JavaScript定义及输出螺旋矩阵的方法详解

什么是螺旋矩阵？

螺旋矩阵是指在一个矩阵中，先从左上角开始，按照顺时针方向，从外层到内层，逐个把矩阵中的数字输出，最终输出的结果就是一个螺旋形。

例如，下图所示的矩阵

1 2 3
4 5 6
7 8 9

输出的螺旋形就是：1 2 3 6 9 8 7 4 5。

实现螺旋矩阵的方法

实现螺旋矩阵的方法有多种，其中一种比较简单的方法就是利用循环，依次输出矩阵中的数字。下面以 JavaScript 为例，演示如何实现螺旋矩阵。

我们首先需要定义一个二维数组，来存储我们要输出的矩阵。例如，下面的代码就定义了一个 3x3 的矩阵。

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

然后，我们需要定义四个变量，分别表示当前输出的位置，以及最大、最小位置。

let iMin = 0, iMax = matrix.length - 1;
let jMin = 0, jMax = matrix[0].length - 1;
let i = 0, j = 0;

接着，我们使用一个循环来输出矩阵中的数字。在循环中，我们判断当前位置，是否到达最大或最小位置；如果到达，则改变方向。否则，继续向当前方向输出数字，并改变当前位置。

const result = [];
let direction = 'right';
while (iMin <= iMax && jMin <= jMax) {
  result.push(matrix[i][j]);
  switch(direction) {
    case 'right':
      if (j === jMax) {
        iMin++;
        direction = 'down';
        i++;
      } else {
        j++;
      }
      break;
    case 'down':
      if (i === iMax) {
        jMax--;
        direction = 'left';
        j--;
      } else {
        i++;
      }
      break;
    case 'left':
      if (j === jMin) {
        iMax--;
        direction = 'up';
        i--;
      } else {
        j--;
      }
      break;
    case 'up':
      if (i === iMin) {
        jMin++;
        direction = 'right';
        j++;
      } else {
        i--;
      }
      break;
  }
}
console.log(result);

最终输出的结果为：[1, 2, 3, 6, 9, 8, 7, 4, 5]，即为矩阵的螺旋形。

示例说明

示例一

如果我们将矩阵中的数字替换为字母，重新运行上述代码，输出的结果就为：

["A", "B", "C", "F", "I", "H", "G", "D", "E"]

这个结果就是由字母矩阵以螺旋形输出的。

示例二

如果我们将上述代码中的 matrix 替换为一个更大的矩阵，例如 5x5 的矩阵：

const matrix = [
  [ 1,  2,  3,  4,  5],
  [ 6,  7,  8,  9, 10],
  [11, 12, 13, 14, 15],
  [16, 17, 18, 19, 20],
  [21, 22, 23, 24, 25]
];

那么，我们也可以用相同的代码输出这个矩阵的螺旋形。

[1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 24, 23, 22, 21, 16, 11, 6, 7, 8, 9, 14, 19, 18, 17, 12, 13]

从输出结果可以看出，我们成功地输出了这个更大的矩阵的螺旋形。