用java写一个奇数魔方阵

青旅半醒 2022-05-12 13:54 199阅读 0赞

魔方阵即下图所示  
![在这里插入图片描述][70]  
一个矩阵，每行每列及对角线相加的值都相等，称之为魔方阵  
魔方阵填写规则：  
1、"1"写在第一行最中间的位置  
2、由“1”开始。按顺序填写，每次填写位置为当前位置的上一行，下一列  
在填写过程中会遇到几种问题：  
![在这里插入图片描述][70 1]![在这里插入图片描述][70 2]![在这里插入图片描述][70 3]![在这里插入图片描述][70 4]  
以上四种情况中红框表示当前位置上一行下一列所在地，但是会发现每种情况都会越界，所以数组中如何放入该值已写明

由写入步骤可知在编写代码时会遇到四种情况，为了代码书写的方便，可概括如下：  
![在这里插入图片描述][70 5]  
当遇到这种情况：i值必小于0，j值在数组范围内，即j < array\[i\].length；加粗红框为最特殊的情况，i<0,j >= array\[i\].length  
![在这里插入图片描述][70 6]  
这种情况i必大于0，而j值有两种情况：j>=array\[i\].length或者j<array\[i\].length

知道了有以上四种情况，则可以由此写出魔方阵代码，如下：

public class TestDemo {
        
       
        public static void rubiksCube(int[][] array, int n) {
        
            int i = 0;
            int j = array[i].length >> 1;
            array[i][j] = 1;
            for (int number = 2; number <= n * n; number++) {
        
                i--;
                j++;
                if (i >= 0) {
        
                    if (j >= array[i].length) {
        //j >= 3
                        j = 0;
                    } else {
        //j < 3
                        if (array[i][j] != 0) {
        
                            i += 2;
                            j--;
                        }
                    }
                    array[i][j] = number;
                } else {
        
                    if (j > n - 1) {
        //i < 0,不能用array[i].length比较
                        i += 2;
                        j--;
                    } else {
        
                        i = array.length - 1;//i移动到最后一行
                    }
                    array[i][j] = number;
                }
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Scanner in = new Scanner(System.in);
            int n = in.nextInt();
            int[][] array = new int[n][n];
            rubiksCube(array, n);
            for (int i = 0; i < array.length; i++) {
        
                for (int j = 0; j < array[i].length; j++) {
        
                    System.out.print(array[i][j] + " ");
                }
                System.out.println();
            }
            System.out.println("==================deepToString================");
            System.out.println();
            System.out.println(Arrays.deepToString(array));
        }
    }

简化

public class TestDemo {
        
    
        public static void magicScqure(int[][] array,int n) {
        //3     1- 9
            array[0][n/2] = 1;
            int prevRow = 0;
            int prevCol = n/2;
            for(int i = 2;i <= n*n;i++) {
        
                if(array[(prevRow-1+n)%n][(prevCol+1)%n] != 0) {
        
                    //上一行的下一列没有数据
                    prevRow = (prevRow+1)%n;//下一行
                } else {
        
                    prevRow = (prevRow-1+n)%n;
                    prevCol = (prevCol+1)%n;
                }
                array[prevRow][prevCol] = i;
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
        
            int row = 5;
            int[][] array = new int[row][row];
            magicScqure(array,row);
            System.out.println(Arrays.deepToString(array));
        }
    }

[70]: /images/20220504/68dfb766538b46e08600d805557d5cff.png
[70 1]: https://img-blog.csdn.net/20181023152147677?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzI4OTgwMg==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 2]: https://img-blog.csdn.net/20181023151411182?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzI4OTgwMg==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 3]: https://img-blog.csdn.net/20181023201314735?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80MzI4OTgwMg==/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 4]: /images/20220504/9f71f159f98e4ee59f195043cd7af427.png
[70 5]: /images/20220504/64ae206a56a843cd8d879737da87b37b.png
[70 6]: /images/20220504/d6f04c2d059e4e3f97a2ed972bdedca2.png