在二维矩阵中打印同心矩形图案

简介

在二维矩阵中打印同心矩形图案是一道算法题，要求使用程序实现在二维矩阵中打印具有同心矩形图案的字符串。这道题目可提升程序员的编程能力和对二维数组的操作理解。

算法思路

我们可以将同心矩形的绘制分为两个步骤：

1. 初始化二维数组
2. 依次绘制不同的矩形

为了实现这个功能，我们可以使用两条for循环来实现策略。首先，我们需要定义一个二维数组，将其初始化申请内存并将其全部赋值为空格字符。接下来，我们需要在二维数组的四周绘制不同大小的矩形，使用另外一个for循环即可。

代码示例

def print_rectangle(n: int, m: int) -> None:
    """
    在二维矩阵中打印同心矩形
    :param n: 矩阵宽度
    :param m: 矩阵高度
    """
    matrix = [[' ' for _ in range(n)] for _ in range(m)]
    
    for i in range(min(n, m) // 2):
        start = i
        end_x, end_y = n - 1 - i, m - 1 - i
        
        for j in range(start, end_x):
            matrix[start][j] = '*'
            matrix[end_y][j] = '*'
        
        for j in range(start, end_y):
            matrix[j][start] = '*'
            matrix[j][end_x] = '*'
    
    for row in matrix:
        print(' '.join(row))

性能分析

由于该算法的时间复杂度为$O(n^2)$，其中$n=\min(m, n)$，因此，根据矩阵的大小不同，有可能会存在运行时间相对较长的情况。

结语

在二维矩阵中打印同心矩形图案不仅仅是一道算法题，更是对程序员基本编程能力和对二维数组的操作理解的考验。只有经过多次实践练习，才能达到熟练掌握的地步。希望这篇文章可以帮助程序员更好地掌握这一领域的知识。