C 语言实现顺时针旋转矩阵

题目描述

给定一个自然数 N（2≤N≤9），要求生成一个边长为 N 的旋转矩阵。矩阵元素从 1 到 N*N，按顺时针方向从左上角开始填充。

例如 N=3 时，矩阵呈螺旋状排列：

  1  2  3
  8  9  4
  7  6  5

输入为一个整数 N，输出为对应的方阵，每个数字占 5 个字符宽度，右对齐。

核心思路

这个问题本质上是模拟螺旋遍历的过程。我们可以把矩阵看作一层一层的'洋葱'，从外向内逐层填充。

定义变量 m 表示当前层数，初始为 0。每一层包含四条边：

1. 上边：从左向右填充；
2. 右边：从上向下填充；
3. 下边：从右向左填充；
4. 左边：从下向上填充。

当 N 为奇数时，最中间的元素需要单独处理。具体实现时，用四层循环分别控制这四条边的写入，直到填满为止。

代码实现

下面是完整的 C 语言实现，注意代码中对边界条件的判断和格式化输出。

#include <stdio.h>
#define SIZE 9

int main() {
    int array[SIZE][SIZE];
    int n, m, num, i, j;
    num = 1;
    scanf("%d", &n);

    // 外层循环控制层数，每两层为一圈
    for (m = 0; m < n / 2; m++) {
        // 上边：从左到右
        for (i = m; i < n - m - 1; i++)
            array[m][i] = num++;
        // 右边：从上到下
        for (i = m; i < n - m - 1; i++)
            array[i][n - m - 1] = num++;
        // 下边：从右到左
        for (i = m; i < n - m - 1; i++)
            array[n - m - 1][n - i - 1] = num++;
        
         (i = m; i < n - m - ; i++)
            [n - i - ][m] = num++;
    }

    
     (n % )
        [n / ][n / ] = num;

    
     (i = ; i < n; i++) {
         (j = ; j < n; j++)
            (, [i][j]);
        ();
    }
     ;
}