难度: Easy
给定一个二维数组 array，请返回「螺旋遍历」该数组的结果。
螺旋遍历：从左上角开始，按照 向右、向下、向左、向上 的顺序 依次 提取元素，然后再进入内部一层重复相同的步骤，直到提取完所有元素。
示例 1：
输入：array = [[1,2,3],[8,9,4],[7,6,5]] 输出：[1,2,3,4,5,6,7,8,9]
示例 2：
输入：array = [[1,2,3,4],[12,13,14,5],[11,16,15,6],[10,9,8,7]] 输出：[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16]
限制：
0 <= array.length <= 1000 <= array[i].length <= 100注意：本题与主站 54 题相同：https://leetcode-cn.com/problems/spiral-matrix/
运行时间: 40 ms
内存: 15.3 MB
class Solution:
def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
if len(matrix) == 0:
return []
res = []
l, r, t, b = 0, len(matrix[0])-1, 0, len(matrix)-1
while True:
for i in range(l, r+1):
res.append(matrix[t][i])
t += 1
if t > b:
break
for i in range(t, b+1):
res.append(matrix[i][r])
r -= 1
if l > r:
break
for i in range(r, l-1, -1):
res.append(matrix[b][i])
b -= 1
if t > b:
break
for i in range(b, t-1, -1):
res.append(matrix[i][l])
l += 1
if l > r:
break
return res
该题解的主要思路是使用四个指针来标识二维数组的边界：左边界l，右边界r，上边界t，下边界b。初始化时，左边界和上边界设为0，右边界和下边界分别设为列数减一和行数减一。按照题目要求的螺旋顺序，从左到右遍历上边界行，然后下移上边界；从上到下遍历右边界列，然后左移右边界；从右到左遍历下边界行，然后上移下边界；从下到上遍历左边界列，然后右移左边界。每次遍历结束后，检查边界条件以决定是否继续遍历。如果某个方向的新边界越界，则结束螺旋遍历。
时间复杂度: O(m*n)
空间复杂度: O(1)
class Solution:
def spiralOrder(self, matrix: List[List[int]]) -> List[int]:
if len(matrix) == 0:
return []
res = []
l, r, t, b = 0, len(matrix[0])-1, 0, len(matrix)-1
while True:
for i in range(l, r+1): # 从左至右遍历上边界
res.append(matrix[t][i])
t += 1 # 上边界下移
if t > b: # 检查新的上边界是否有效
break
for i in range(t, b+1): # 从上至下遍历右边界
res.append(matrix[i][r])
r -= 1 # 右边界左移
if l > r: # 检查新的右边界是否有效
break
for i in range(r, l-1, -1): # 从右至左遍历下边界
res.append(matrix[b][i])
b -= 1 # 下边界上移
if t > b: # 检查新的下边界是否有效
break
for i in range(b, t-1, -1): # 从下至上遍历左边界
res.append(matrix[i][l])
l += 1 # 左边界右移
if l > r: # 检查新的左边界是否有效
break
return res
在该螺旋遍历算法中，通过不断地调整四个边界（左、右、上、下）来确保不会重复访问元素。每完成一行或一列的遍历后，相应的边界会向内移动（例如，遍历完最上面一行后，上边界下移）。边界的调整保证了下一次遍历时，之前已遍历的行或列不会被再次访问。此外，通过在每次遍历后检查新的边界条件（如 'if t > b'），若新的边界无效，则停止遍历，避免了重复访问。
该螺旋遍历算法假设二维数组是规则的，即每一行的列数相同。如果二维数组是不规则的（某些行的列数不同），该算法可能无法正确运行，因为在遍历过程中可能会尝试访问不存在的索引，从而引发错误。针对不规则的二维数组，需要修改算法以检查每一行的实际列数，或者在实现前对数组进行规范化处理。
在螺旋遍历算法中，边界检查是必要的，因为它决定了遍历是否继续。在每个遍历步骤之后立即进行边界检查是有效的，因为它确保了即使数组大小变化，也不会导致访问越界。这种方法在逻辑上简单且直接，有助于维护代码的清晰性和正确性。尽管存在理论上的优化可能，如在循环开始前预计算条件，但在实际中这种优化可能带来的性能提升有限，而且会增加代码复杂度。
当二维数组为空时，该算法在开始时检查数组长度，并直接返回空列表，这是适当的处理方式。对于非常小的数组如1x1或1x2，该算法同样有效。算法通过边界检查来适应不同大小的数组，避免了越界访问，并能正确输出小数组的螺旋遍历结果。因此，不需要对这些特殊情况进行额外处理，算法已经能够妥善处理这些场景。