给定一个正整数 n，生成一个包含 1 到 n^2 所有元素，且元素按顺时针顺序螺旋排列的正方形矩阵。
示例:
输入: 3 输出: [ [ 1, 2, 3 ], [ 8, 9, 4 ], [ 7, 6, 5 ] ]
思路
大家还记得我们在这篇文章数组：每次遇到二分法，都是一看就会，一写就废 (opens new window)中讲解了二分法，提到如果要写出正确的二分法一定要坚持循环不变量原则。
而求解本题依然是要坚持循环不变量原则。
模拟顺时针画矩阵的过程:
填充上行从左到右
填充右列从上到下
填充下行从右到左
填充左列从下到上
由外向内一圈一圈这么画下去。
可以发现这里的边界条件非常多，在一个循环中，如此多的边界条件，如果不按照固定规则来遍历，那就是一进循环深似海，从此offer是路人。
这里一圈下来，我们要画每四条边，这四条边怎么画，每画一条边都要坚持一致的左闭右开，或者左开右闭的原则，这样这一圈才能按照统一的规则画下来。
那么我按照左闭右开的原则
代码如下，已经详细注释了每一步的目的，可以看出while循环里判断的情况是很多的，代码里处理的原则也是统一的左闭右开。整体C++代码如下：
class Solution { public: vector<vector<int>> generateMatrix(int n) { vector<vector<int>> res(n, vector<int>(n, 0)); // 使用vector定义一个二维数组 int startx = 0, starty = 0; // 定义每循环一个圈的起始位置 int loop = n / 2; // 每个圈循环几次，例如n为奇数3，那么loop = 1 只是循环一圈，矩阵中间的值需要单独处理 int mid = n / 2; // 矩阵中间的位置，例如：n为3， 中间的位置就是(1，1)，n为5，中间位置为(2, 2) int count = 1; // 用来给矩阵中每一个空格赋值 int offset = 1; // 需要控制每一条边遍历的长度，每次循环右边界收缩一位 int i,j; while (loop --) { i = startx; j = starty; // 下面开始的四个for就是模拟转了一圈 // 模拟填充上行从左到右(左闭右开) for (j = starty; j < n - offset; j++) { res[startx][j] = count++; } // 模拟填充右列从上到下(左闭右开) for (i = startx; i < n - offset; i++) { res[i][j] = count++; } // 模拟填充下行从右到左(左闭右开) for (; j > starty; j--) { res[i][j] = count++; } // 模拟填充左列从下到上(左闭右开) for (; i > startx; i--) { res[i][j] = count++; } // 第二圈开始的时候，起始位置要各自加1， 例如：第一圈起始位置是(0, 0)，第二圈起始位置是(1, 1) startx++; starty++; // offset 控制每一圈里每一条边遍历的长度 offset += 1; } // 如果n为奇数的话，需要单独给矩阵最中间的位置赋值 if (n % 2) { res[mid][mid] = count; } return res; } };
