PAT(B) 1050 螺旋矩阵（Java：24分）

题目链接：1050 螺旋矩阵 (25 point(s))

题目描述

本题要求将给定的 N 个正整数按非递增的顺序，填入“螺旋矩阵”。所谓“螺旋矩阵”，是指从左上角第 1 个格子开始，按顺时针螺旋方向填充。要求矩阵的规模为 m 行 n 列，满足条件：m×n 等于 N；m≥n；且 m−n 取所有可能值中的最小值。

输入格式

输入在第 1 行中给出一个正整数 N，第 2 行给出 N 个待填充的正整数。所有数字不超过 10​4​​，相邻数字以空格分隔。

输出格式

输出螺旋矩阵。每行 n 个数字，共 m 行。相邻数字以 1 个空格分隔，行末不得有多余空格。

测试样例

Case 0:

12
37 76 20 98 76 42 53 95 60 81 58 93

98 95 93
42 37 81
53 20 76
58 60 76

Case 1:

5
3 2 4 1 5

5
4
3
2
1

Java代码

/**********************************************************************************
Submit Time			Status	Score	Problem	Compiler		Run Time	User
8/25/2019, 21:41:14	PA		24		1050	Java (openjdk)	177 ms		wowpH
Case 7: TLE
**********************************************************************************/
import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.util.Arrays;

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		int N = Integer.parseInt(br.readLine());
		String[] arr = br.readLine().split(" ");
		int[] num = new int[N];
		for (int i = 0; i < N; ++i) {
			num[i] = Integer.parseInt(arr[i]);
		}
		Arrays.sort(num);									// 所有数字升序排序

		int n = (int) Math.sqrt(N);						// 开方得到 n 的可能最大值
		while (0 != N % n) {					// 余数不为0，则 m 不是整数，不合要求
			--n;											// n 自减
		}
		int m = N / n;										// m × n = N

		int[][] matrix = new int[m][n];						// m × n 的矩阵
		int direction = 0;			// 方向，0代表向右，1代表向下，2代表向左，3代表向上
		int k1 = 0, k2 = 0;									// 矩阵下标
		for (int i = N - 1; i >= 0; --i) {					// 所有数
			matrix[k1][k2] = num[i];						// 赋值给矩阵
			switch (direction) {							// 方向
			case 0:											// 向右
				if (k2 + 1 < n && 0 == matrix[k1][k2 + 1]) {// 右边未越界且未赋值
					++k2;									// 向右移动
				} else {									// 右边越界或已经赋值
					++k1;									// 向下移动
					direction = 1;							// 改变方向为向下
				}
				break;
			case 1:											// 向下
				if (k1 + 1 < m && 0 == matrix[k1 + 1][k2]) {// 下边未越界且未赋值
					++k1;									// 向下移动
				} else {									// 下边越界或已经赋值
					--k2;									// 向左移动
					direction = 2;							// 改变方向为向左
				}
				break;
			case 2:											// 向左
				if (k2 - 1 >= 0 && 0 == matrix[k1][k2 - 1]) {// 左边未越界且未赋值
					--k2;									// 向左移动
				} else {									// 左边越界或已经赋值
					--k1;									// 向上移动
					direction = 3;							// 改变方向为向上
				}
				break;
			default:										// 向上
				if (k1 - 1 >= 0 && 0 == matrix[k1 - 1][k2]) {// 上边未越界且未赋值
					--k1;									// 向上移动
				} else {									// 上边越界或已经赋值
					++k2;									// 向右移动
					direction = 0;							// 改变方向为向右
				}
			}
		}

		for (int i = 0; i < m; ++i) {
			for (int j = 0; j < n - 1; ++j) {
				System.out.print(matrix[i][j] + " ");		// 输出矩阵
			}
			System.out.println(matrix[i][n - 1]);
		}
	}
}

提交结果