使用 C/C++ 打印螺旋矩阵并格式化输出

一、引言

在编程中，螺旋矩阵 是一个经典的二维数组操作问题。它的核心思想是：按照顺时针或逆时针方向，依次将数字 1 到 n² 填入一个 n×n 的矩阵中。

本篇文章将详细介绍如何用 C/C++ 编写程序实现螺旋矩阵填充 ，并介绍如何使用 printf 或 setw() 进行对齐美观的格式化输出 。

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二、螺旋矩阵填充原理

我们以 顺时针螺旋填充 为例：

• 从右上角开始（即位置 (0, n - 1)）；
• 按照四个方向循环移动：
  1. 向下
  2. 向左
  3. 向上
  4. 向右
• 每次移动前检查是否越界或已经填过值；
• 当所有格子填满后停止。

三、完整代码实现（C++ 版）

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
int main(){int n;cin >> n;int a[10][10];memset(a, 0, sizeof(a));int x = 0, y = n - 1;int cnt = 1;a[x][y] = cnt++;while (cnt <= n * n){// 向下走while (x + 1 < n && a[x + 1][y] == 0)a[++x][y] = cnt++;// 向左走while (y - 1 >= 0 && a[x][y - 1] == 0)a[x][--y] = cnt++;// 向上走while (x - 1 >= 0 && a[x - 1][y] == 0)a[--x][y] = cnt++;// 向右走while (y + 1 < n && a[x][y + 1] == 0)a[x][++y] = cnt++;}// 使用 printf 格式化输出for (int i = 0; i < n; i++){for (int j = 0; j < n; j++){printf("%3d", a[i][j]);}printf("\n");}return 0;
}

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四、格式化输出技巧

1. 使用 printf("%3d", a[i][j])

这是 C 语言中的格式化输出方式，%3d 表示输出至少占 3 个字符宽度，不足补空格，适合数字对齐。

示例输出（n = 4）：

10 11 12 13

9 2 3 14

9 1 4 15

7 6 5 16

2. 使用 C++ 的 setw(3)

如果你更喜欢使用 C++ 风格的输出，可以使用 <iomanip> 中的 setw() 函数：

#include <iomanip>

for (int i = 0; i < n; i++)
{
for (int j = 0; j < n; j++)
{
cout << setw(3) << a[i][j];
}
cout << endl;
}

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五、常见问题与注意事项

问题	解决方案
初始化错误导致数据被清空	memset应该在赋初值之前调用
死循环或漏填某些格子	控制每次移动的方向和边界条件
输出不整齐	使用printf("%3d")或setw(3)美化输出