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矩阵打印与螺旋遍历的技巧

编写高效的矩阵打印算法是编程中的一个常见问题。本文将详细介绍两种常用的解决方案，并分享一些优化技巧。

一、矩阵打印的常规实现

传统的矩阵打印算法通常采用层序遍历的方式，从外向内逐层打印矩阵的元素。以下是一个经典的实现思路：

class Solution:
    def printMatrix(self, matrix):
        res = []
        if not matrix:
            return res
        rows = len(matrix)
        cols = len(matrix[0])
        direction = 0  # 0: left, 1: right, 2: down, 3: up
        left = 0
        right = cols - 1
        top = 0
        bottom = rows - 1
        while left <= right and top <= bottom:
            # 从左到右打印第一行
            for i in range(left, right + 1):
                res.append(matrix[top][i])
            top += 1
            if top > bottom:
                break
            # 从右到左打印最后一列
            for i in range(top, bottom + 1):
                res.append(matrix[i][right])
            right -= 1
            if right < left:
                break
            # 从下往上打印最后一行
            for i in range(right, left - 1, -1):
                res.append(matrix[bottom][i])
            bottom -= 1
            if bottom < top:
                break
            # 从左到右打印第一列
            for i in range(bottom, top - 1, -1):
                res.append(matrix[i][left])
            left += 1
            if left > right:
                break
        return res

二、螺旋遍历的优化版本

另一种优化方案是采用“螺旋遍历”方法，从矩阵的外向内逐层遍历，逐步缩小打印范围。以下是一个高效实现的代码：

class Solution:
    def spiralOrder(self, matrix):
        res = []
        while matrix:
            # 打印当前行
            res += matrix.pop(0)
            # 将矩阵转置并反转行
            matrix = list(zip(*matrix))[::-1]
        return res

三、技巧与优化

四、总结

选择哪种方法取决于具体需求。传统方法简单易懂，螺旋遍历则在大规模数据下表现更佳。无论是选择哪种方案，理解其核心逻辑是提升编程能力的关键。

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