java - 使用 ArrayList 的 ArrayList 创建螺旋阶矩阵

Question

考虑到这个问题，我正在尝试生成螺旋矩阵:给定一个整数 n，生成一个方阵，其中按螺旋顺序填充 1 到 n 平方的元素。例如，给定 n = 4，

我正在尝试使用 ArrayList 的返回类型来生成矩阵。

我的问题是，每次它开始生成时，它都会更新整个矩阵，而不是每行每列，最终每行和每列都有相同的值。

这是我的代码:

public static ArrayList<ArrayList<Integer>> generateMatrix(int a) {
    ArrayList<ArrayList<Integer>> res = new ArrayList<ArrayList<Integer>>();

    //to create place holder for each element at the start - 0
    ArrayList<Integer> zero = new ArrayList<Integer>();
    for (int i=0; i<a; i++) {
        zero.add(0);
    }
    for (int i=0; i<a; i++) {
        res.add(zero);
    }

    int numToAdd = 1;
    int top = 0;
    int bottom = a-1;
    int left = 0;
    int right = a-1;


    while (numToAdd <= a*a) {
        for (int i = left; i<= right; i++) {
            res.get(top).set(i, numToAdd);
            numToAdd++;
        }
        top++;

        for (int i = top; i <= bottom; i++) {
            res.get(i).set(right, numToAdd);
            numToAdd++;
        }
        right--;

        for (int i=right; i>=left; i--) {
            res.get(bottom).set(i, numToAdd);
            numToAdd++;
        }
        bottom--;

        for(int i=bottom; i>= top; i--) {
            res.get(i).set(left, numToAdd);
            numToAdd++;
        }
        left++;
    }

    return res;
}

Answer 1

您的问题在这里:

//to create place holder for each element at the start - 0
ArrayList<Integer> zero = new ArrayList<Integer>();
...
for (int i=0; i<a; i++) {
    res.add(zero);
}

基本上，您只创建了单个新“行”ArrayList，然后添加了相同的ArrayList a 次到 res。这意味着每个 res.get(n) 仅引用同一个 ArrayList 实例。也就是说，所有“行”最终都是完全相同的ArrayList。

您需要为每一行实例化一个新的ArrayList，例如:

for (int i=0; i<a; i++) {
    // for each row make a *new* arraylist
    ArrayList<Integer> zero = new ArrayList<Integer>();
    // initialize that arraylist
    for (int j=0; j<a; j++) {
        zero.add(0);
    }
    // then add it to the row
    res.add(zero);
}