顺时针打印二维数组

输入一个矩阵，按照从外向里以顺时针的顺序依次打印出每一个数字，例如，如果输入如下4 X 4矩阵： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 则依次打印出数字1,2,3,4,8,12,16,15,14,13,9,5,6,7,11,10.

一、思路

按照题目要求的顺序遍历，可总结出以下规律：

遍历方向共有4种，右，下，左，上。

（1）向右移动到底，包括到达边界或者下一个元素已经遍历过，则改变方向向下，行索引i+1，列索引j不变；
（2）向下移动到底，。。。。。。，改变方向向左。行索引i不变，列索引j-1；
（3）向左移动到底，。。。。。。，改变方向向上。行索引i-1，列索引不变；
（4）向上移动到底，。。。。。。，改变方向向右。行索引i不变，列索引j+1；

从上述规律中可抽取出几个重要元素：

（1）一个记录元素是否已经遍历过的数组 ：boolean[][] flagArr,默认值均为false;

（2）遍历索引： int i = 0, j = -1，j=-1的目的是为了能从第一个元素开始遍历

（3）当前遍历方向：dir ，1：右，2：下，3：左，4：上

二、代码

 public ArrayList printMatrix(int [][] matrix) {
        ArrayList res = new ArrayList();
        int rows = matrix.length;
        int cols = matrix[0].length;

        // 1.一个记录元素是否已经遍历过的数组 boolean[][] flagArr,默认值均为false;
        boolean[][] flagArr = new boolean[rows][cols];
        // 2.遍历索引
        int i = 0, j = -1;
        // 3.当前遍历方向：1：右，2：下，3：左，4：上
        int dir = 1;// 初始为向右

        // 开始遍历
        while (res.size() < rows * cols) {// 未遍历完
            // 根据当前方向判断前进方向，即按照目前方向判断当前元素是否可以打印
            if (dir == 1) {// 向右
                j++;
                if (j == cols || flagArr[i][j]) {// 向右到达边界或者当前元素已经遍历过
                    j--;// 回到前一个位置
                    dir = 2;// 方向变为向下
                }
            }
            if (dir == 2) {// 向下
                i++;
                if (i == rows || flagArr[i][j]) {
                    i--;
                    dir = 3;// 方向变为向左
                }
            }
            if (dir == 3) {// 向左
                j--;
                if (j < 0 || flagArr[i][j]) {
                    j++;
                    dir = 4;// 方向变为向上
                }
            }
            if (dir == 4) {// 向上
                i--;
                if (i < 0 || flagArr[i][j]) {
                    i++;
                    dir = 1;// 方向变为向右
                }
            }
            if (!flagArr[i][j])
                res.add(matrix[i][j]);
            flagArr[i][j] = true;// 当前位置记为已经遍历过
        }
        return res;
    }