C++经典算法题-2(2N+1) 魔方阵

2020-02-13 23:16:31 浏览数 (1)

51.Algorithm Gossip: 2(2N 1) 魔方阵

说明

方阵的维度整体来看是偶数,但是其实是一个奇数乘以一个偶数,例如6X6,其中6=2X3,我们也称这种方阵与单偶数方阵。

解法

如果您会解奇数魔术方阵,要解这种方阵也就不难理解,首先我们令n=2(2m 1),并将整个方阵看作是数个奇数方阵的组合,如下所示:

首先依序将A、B、C、D四个位置,依奇数方阵的规则填入数字,填完之后,方阵中各行的和就相同了,但列与对角线则否,此时必须在A-D与C- B之间,作一些对应的调换,规则如下: 将A中每一列(中间列除外)的头m个元素,与D中对应位置的元素调换。 将A的中央列、中央那一格向左取m格,并与D中对应位置对调 将C中每一列的倒数m-1个元素,与B中对应的元素对调 举个实例来说,如何填6X6方阵,我们首先将之分解为奇数方阵,并填入数字,如下所示:

接下来进行互换的动作,互换的元素以不同颜色标示,如下:

由于m-1的数为0,所以在这个例子中,C-B部份并不用进行对调。

代码示例

代码语言:javascript复制
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h>

#define N 6
#define SWAP(x,y) {int t; t = x; x = y; y = t;}

    void magic_o(int [][N], int); void exchange(int [][N], int);

    int main(void) {
        int square[N][N] = {0}; int i, j;

        magic_o(square, N/2); exchange(square, N);

        for(i = 0; i < N; i  ) { for(j = 0; j < N; j  )
            printf("- ", square[i][j]); printf("n");
        }

        return 0;
    }

    void magic_o(int square[][N], int n) { int count, row, column;

        row = 0; column = n / 2;

        for(count = 1; count <= n*n; count  ) { square[row][column] = count;		// 填A square[row n][column n] = count   n*n; // 填 B square[row][column n] = count   2*n*n;	// 填C square[row n][column] = count   3*n*n;	// 填D if(count % n == 0)
            row  ; else {
                row = (row == 0) ? n - 1 : row - 1 ;
                column = (column == n-1) ? 0 : column   1;
            }
        }
    }

    void exchange(int x[][N], int n) { int i, j;
        int m = n / 4; int m1 = m - 1;

        for(i = 0; i < n/2; i  ) { if(i != m)	{
            for(j = 0; j < m; j  )	// 处理规则 1 SWAP(x[i][j], x[n/2 i][j]);
                for(j = 0; j < m1; j  )	// 处理规则 2 SWAP(x[i][n-1-j], x[n/2 i][n-1-j]);
        }
        else {	//  处理规则 3 for(j = 1; j <= m; j  )
            SWAP(x[m][j], x[n/2 m][j]); for(j = 0; j < m1; j  )
                SWAP(x[m][n-1-j], x[n/2 m][n-1-j]);
        }
        }
    }

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