package com.java;

public class PrintFangZhen {

	/**
	 * 打印等长的二维数组，要求从1開始的自然数由方阵的最外圈向内螺旋方式地顺序排列。 如： n = 4 则打印： 
	 * 1 2 3 4 
	 * 12 13 14 5
	 * 11 16 15 6 
	 * 10 9 8 7
	 * 
	 */
	public static void main(String[] args) {
		int n = 4;
		if (n <= 0) {
			System.out.println("n必须大于0！");
			return;
		}
		int[][] arr = method(n);
		traverse(arr);
	}

	/**
	 * 按从1開始的自然数由方阵的最外圈向内螺旋方式地顺序排列，并存到一个二维数组中
	 * 
	 * @param n
	 *            这个方阵的边长
	 * @return 一个二维数组
	 */
	public static int[][] method(int n) {
		// 定义一个储存数字的二维数组
		int[][] arr = new int[n][n];
		// 定义一个count计数，count即为数组中的元素
		int count = 0;
		int i = 0, j = 0;
		while (true) {
			// 当n为1的时候，直接存入数组中并结束循环
			if (n == 1) {
				arr[0][0] = 1;
				break;
			}
			// 当一个元素的上、右、下、左的值不是0的时候；或者是当其上和右有值，而且左和下越界时，结束循环
			if ((i - 1 >= 0 && j + 1 <= n - 1 && i + 1 <= n - 1 && j - 1 >= 0
					&& arr[i - 1][j] != 0 && arr[i][j + 1] != 0
					&& arr[i + 1][j] != 0 && arr[i][j - 1] != 0)
					|| (j - 1 < 0 && i + 1 > n - 1 && arr[i - 1][j] != 0 && arr[i][j + 1] != 0)) {
				break;
			}
			// 假设上面的角标越界了，而且右面的角标没越界，则向右移动
			if ((i - 1 < 0 && j <= n - 1)) {
				arr[i][j++] = ++count;
			} else if (j + 1 > n - 1 && i + 1 <= n - 1) {
				// 假设右面的角标越界了，而且以下的角标没越界，则向下移动
				if (j == n) {
					j--;
				}
				i++;
				arr[i][j] = ++count;
			} else if (i + 1 > n - 1 && j - 1 >= 0) {
				// 假设以下的角标越界了，而且左边的角标没越界，则向左移动
				arr[i][--j] = ++count;
			} else if (j - 1 < 0 && i - 1 >= 0 && arr[i - 1][j] == 0) {
				// 假设左边的角标越界了，而且上边的角标没越界，而且上边的元素的值为0，则向上移动
				arr[--i][j] = ++count;
			} else {
				// 假设不是边缘，则按其它情况来计算
				if (arr[i - 1][j] != 0 && arr[i][j + 1] == 0) {
					// 假设右面元素的值为0，而且上面元素的值不为0，则向右移动
					arr[i][++j] = ++count;
				} else if (arr[i + 1][j] == 0) {
					// 假设以下元素的值为0，则向下移动
					arr[++i][j] = ++count;
				} else if (arr[i][j - 1] == 0) {
					// 假设左面元素的值为0，则向左移动
					arr[i][--j] = ++count;
				} else if (arr[i - 1][j] == 0) {
					// 假设上面元素的值为0，则向上移动
					arr[--i][j] = ++count;
				}
			}

		}
		return arr;
	}

	/**
	 * 遍历二维数组
	 * 
	 * @param arr
	 *            一个待遍历的二维数组
	 */
	public static void traverse(int[][] arr) {
		for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
			for (int j = 0; j < arr[i].length; j++) {
				System.out.print(arr[i][j] + " ");
			}
			System.out.println();
		}
	}

}