螺旋矩阵算法(leetcode第59题)

题目描述：

给你一个正整数 n ，生成一个包含 1 到 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 。

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]]
 

提示：

1 <= n <= 20

算法：

思路：

设定四个边界，每次输出完一行或者一列，就移动边界，直到边界相碰

代码实现：

/**
 * Return an array of arrays of size *returnSize.
 * The sizes of the arrays are returned as *returnColumnSizes array.
 * Note: Both returned array and *columnSizes array must be malloced, assume caller calls free().
 */
# include<stdio.h>
# include<stdlib.h>
int** generateMatrix(int n, int* returnSize, int** returnColumnSizes) {
    *returnSize=n;//行空间
    *returnColumnSizes=(int*)malloc(n*sizeof(int));//行空间
    for(int i=0;i<n;i++) (*returnColumnSizes)[i]=n;//列空间
    int **matrix=(int**)malloc(n*sizeof(int*));
    for(int i=0;i<n;i++){
        matrix[i]=(int*)malloc(sizeof(int)*n);
    }
    int num=1;
    //四个边界值
    int right=n-1,left=0,up=0,down=n-1;
    //条件：不超过边界 or num不超过n^2
    while(up<=down && left<=right){  //up<=down && left<=right 或 num<=n*n
        for(int i=left;i<=right;i++) matrix[up][i]=num++;
        up++;//上边界下移
        for(int i=up;i<=down;i++) matrix[i][right]=num++;
        right--;//右边界左移
        for(int i=right;i>=left;i--) matrix[down][i]=num++;
        down--;//下边界上移
        for(int i=down;i>=up;i--) matrix[i][left]=num++;
        left++;//左边界右移
    }
    return matrix;
}