二维数组邻居元素查找教程

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {

    /**
     * 创建一个示例二维数组。
     * @return 示例二维数组。
     */
    public static int[][] createGraph() {
        return new int[][]{
                {1, 2, 3, 4, 5},
                {6, 7, 8, 9, 10},
                {11, 12, 13, 14, 15},
                {16, 17, 18, 19, 20}
        };
    }

    /**
     * 查找给定索引 (x, y) 的所有有效邻居元素。
     * 邻居包括正上、正下、正左、正右的元素。
     *
     * @param graph 二维数组。
     * @param x 目标元素的行索引。
     * @param y 目标元素的列索引。
     * @return 包含所有有效邻居元素的列表。
     */
    public static List<Integer> findNeighbors(int[][] graph, int x, int y) {
        List<Integer> neighbors = new ArrayList<>();

        // 定义可能的邻居方向：(dx, dy) 偏移量
        // 上方: (-1, 0)
        // 下方: (1, 0)
        // 左方: (0, -1)
        // 右方: (0, 1)
        int[] dx = {-1, 1, 0, 0};
        int[] dy = {0, 0, -1, 1};

        int numRows = graph.length;
        if (numRows == 0) { // 检查空数组
            return neighbors;
        }
        int numCols = graph[0].length;

        // 遍历四个方向
        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            int newX = x + dx[i];
            int newY = y + dy[i];

            // 进行边界检查：
            // 1. newX 必须在 [0, numRows - 1] 范围内
            // 2. newY 必须在 [0, numCols - 1] 范围内
            if (newX >= 0 && newX < numRows && newY >= 0 && newY < numCols) {
                neighbors.add(graph[newX][newY]);
            }
        }

        return neighbors;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[][] myGraph = createGraph();

        // 查找索引 (2,2) 处的元素 '13' 的邻居
        // 期望邻居为 8 (上), 18 (下), 12 (左), 14 (右)
        int targetX = 2;
        int targetY = 2;
        List<Integer> neighbors = findNeighbors(myGraph, targetX, targetY);

        System.out.println("目标元素在索引 (" + targetX + "," + targetY + ")，值为: " + myGraph[targetX][targetY]);
        System.out.println("其邻居元素为: " + neighbors); // 预期输出: [8, 18, 12, 14]

        System.out.println("--------------------");

        // 查找角落元素 (0,0) 处的 '1' 的邻居
        // 期望邻居为 2 (右), 6 (下)
        targetX = 0;
        targetY = 0;
        neighbors = findNeighbors(myGraph, targetX, targetY);
        System.out.println("目标元素在索引 (" + targetX + "," + targetY + ")，值为: " + myGraph[targetX][targetY]);
        System.out.println("其邻居元素为: " + neighbors); // 预期输出: [6, 2]

        System.out.println("--------------------");

        // 查找边缘元素 (0,3) 处的 '4' 的邻居
        // 期望邻居为 9 (下), 3 (左), 5 (右)
        targetX = 0;
        targetY = 3;
        neighbors = findNeighbors(myGraph, targetX, targetY);
        System.out.println("目标元素在索引 (" + targetX + "," + targetY + ")，值为: " + myGraph[targetX][targetY]);
        System.out.println("其邻居元素为: " + neighbors); // 预期输出: [9, 3, 5]
    }
}