用 C 编的螺旋数组

螺旋数组，又称螺旋矩阵，是一种特殊的二维数组布局方式，它按照顺时针或逆时针方向从外向内填充数字。在C语言中实现螺旋数组，我们需要理解数组的基本操作、循环控制以及条件判断。下面我们将深入探讨这个话题。 我们要明白螺旋数组的基本规则：从数组的左上角开始，沿着顺时针方向填充数字，当一行或一列填满后，我们会转向下一个方向（右、下、左、上），并继续这个过程，直到所有元素都被填充。例如，一个3x3的螺旋数组可能是这样的： ``` 1 2 3 8 9 4 7 6 5 ``` 在C语言中，我们可以使用两个嵌套循环来实现这个逻辑。我们需要定义一个二维数组，并初始化为零，然后通过四个主要的循环阶段来填充数组。每个阶段代表数组的一个边（上、右、下、左）。 ```c #include <stdio.h> #define ROWS 3 #define COLS 3 void spiralOrder(int arr[ROWS][COLS]) { int counter = 1; int startRow = 0, endRow = ROWS - 1; int startCol = 0, endCol = COLS - 1; while (startRow <= endRow && startCol <= endCol) { // 填充上方行 for (int i = startCol; i <= endCol; ++i) { arr[startRow][i] = counter++; } ++startRow; // 填充右侧列 for (int i = startRow; i <= endRow; ++i) { arr[i][endCol] = counter++; } --endCol; // 如果我们没有达到最后一行，填充下方行 if (startRow <= endRow) { for (int i = endCol; i >= startCol; --i) { arr[endRow][i] = counter++; } --endRow; } // 如果我们没有达到最后一列，填充左侧列 if (startCol <= endCol) { for (int i = endRow; i >= startRow; --i) { arr[i][startCol] = counter++; } ++startCol; } } } int main() { int arr[ROWS][COLS]; spiralOrder(arr); printf("Spiral array:\n"); for (int i = 0; i < ROWS; ++i) { for (int j = 0; j < COLS; ++j) { printf("%d ", arr[i][j]); } printf("\n"); } return 0; } ``` 在这个代码中，`spiralOrder`函数接受一个二维数组，然后按照螺旋顺序填充。`main`函数创建了一个3x3的数组，并调用了`spiralOrder`函数。我们打印出填充后的数组。 在实际编程中，螺旋数组的大小可能不是固定的，可以通过用户输入或动态分配内存来确定。此外，为了处理更大的数组，可以使用动态内存分配，如`malloc`和`calloc`，并相应地修改边界检查和填充逻辑。 总结来说，实现C语言中的螺旋数组涉及对数组的理解、循环结构的运用以及条件判断。通过上述的代码示例，我们可以清晰地看到如何在C语言中构建和填充螺旋数组，从而满足不同的编程需求。