螺旋数字矩阵

题目描述

疫情期间，小明隔离在家，百无聊赖，在纸上写数字玩。他发明了一种写法：

给出数字个数 n （0 < n ≤ 999）和行数 m（0 < m ≤ 999），从左上角的 1 开始，按照顺时针螺旋向内写方式，依次写出2,3,....,n，最终形成一个 m 行矩阵。

小明对这个矩阵有些要求：

1. 每行数字的个数一样多
2. 列的数量尽可能少
3. 填充数字时优先填充外部
4. 数字不够时，使用单个 * 号占位

输入描述

两个整数，空格隔开，依次表示 n、m

输出描述

符合要求的唯一矩阵

输入：

9 4

输出：

1 2 3
* * 4
9 * 5
8 7 6

import java.util.Scanner;

/**
 * <h1>螺旋数字矩阵</h1>
 *
 *  分析：
 *      num的个数： n
 *      行数： m
 *      列数： l = n/m + 1
 *      num 和 * 的总数： m*l
 *      * 的个数： x = l*m - n
 *
 */
public class Main {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Scanner in = new Scanner(System.in);
        // 注意 hasNext 和 hasNextLine 的区别
        while (in.hasNext()) { // 注意 while 处理多个 case
            String input = in.nextLine();
            String[] inputs = input.split("\\s+");
            int n = Integer.parseInt(inputs[0]);
            int m = Integer.parseInt(inputs[1]);
            process(n, m);
        }
    }

    private static void process(int n, int m) {
        // 列数
        int l = n / m + 1;

        // 定义二维数组
        int x = m;
        int y = l;
        int[][] intArr = new int[x][y];

        // 从1开始填充
        int num = 1;

        // 循环一次，顺时针转一圈
        int k = 0;
        while (true) {
            // 填充的数字大于二维数组的容量时，结束
            if (num > l * m) {
                break;
            }
            // 顺时针转一圈
            // 上
            for (int i = k; i < y - 1; i++) {
                intArr[k][i] = num;
                num++;
                if (num > l * m) {
                    break;
                }
            }

            // 右
            for (int i = k; i < x - 1; i++) {
                intArr[i][y - 1] = num;
                num++;
                if (num > l * m) {
                    break;
                }
            }

            // 下
            for (int i = y - 1; i > k; i--) {
                intArr[x - 1][i] = num;
                num++;
                if (num > l * m) {
                    break;
                }
            }

            // 左
            for (int i = x - 1; i > k; i--) {
                intArr[i][k] = num;
                num++;
                if (num > l * m) {
                    break;
                }
            }

            x--;
            y--;
            k++;
        }

        // 遍历数组
        for (int i = 0; i < m; i++) {
            for (int j = 0; j < l; j++) {

                // 对应位置的数值大于n时，打印“*” -- 加了制表符，格式清晰
                if (intArr[i][j] > n) {
                    System.out.print("*" + "\t");
                } else {
                    System.out.print(intArr[i][j] + "\t");
                }
            }
            System.out.println();
        }
    }
}