蛇形矩阵(指针与动态内存分配)

2023-07-28 21:44:41 浏览数 (1)

题目描述

蛇形矩阵,是由1开始的自然数一次排列成的N*N的正方形矩阵,数字依次由外而内的递增。如 N=3时蛇形矩阵为:

1 2 3

8 9 4

7 6 5

N=6时蛇形矩阵为:

1     2   3   4   5   6

20 21 22 23 24   7

19 32 33 34 25   8

18 31 36 35 26   9

17 30 29 28 27 10

16 15 14 13 12 11

输入蛇形矩阵宽度,动态分配二维数组,设置蛇形矩阵并输出结果。

输入

测试次数t

每组测试数据一行:数组大小N(>0)

输出

对每组测试数据,输出计算得到的蛇形矩阵。每行元素间以空格分隔,最后一个元素后无空格。

每组测试数据之间以空行分隔。

输入样例1

3 3 6 2

输出样例1

1 2 3 8 9 4 7 6 5

1 2 3 4 5 6 20 21 22 23 24 7 19 32 33 34 25 8 18 31 36 35 26 9 17 30 29 28 27 10 16 15 14 13 12 11

1 2 4 3

碎碎念念

就对于初学者而言,这是一道难题。

我们先抛开算法。就知识点而言,你得会动态分配二维数组并知道而且要记得释放内存。

动态分配二维数组的方法:先分配一个二级指针的数组,然后对这个指针数组的每一个元素都分配一个数组内存,具体看下面的代码。

好,我们来看怎么解决这道题。

以人的视角去看,就是从外圈到内圈填数,从1填到n*n。

其实就是a[i][j]=num ;

然后难度就是怎么确定i和j的变化。

在这里,我们仍然采用两层循环的方式,外循环是圈数的变化,内循环实现每一圈的填数。

以人的视角去看,填数是先右再下再左再上的循环方式,所以我们需要四个循环,分别来完成上下左右的绕圈。

实际上在写代码时,外循环的i是半圈数,每一个半圈走两个方向。

下面的代码在i是偶数的时候填的是上三角,i是奇数的时候填的是下三角。

代码

代码语言:javascript复制
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int t,n,i,j;
	cin>>t;
	while(t--)
	{
		cin>>n;
		int **p=new int*[n],num=1,N=n;
		for(i=0;i<n;i  )
		p[i]=new int[n];
		for(i=0;i<N;i  )
		{
			if(i%2==0)
			{
				for(j=i/2;j<n-1;j  )
				p[i/2][j]=num  ;
				for(j=i/2;j<n;j  )
				p[j][n-1]=num  ;	
				n--;		
			}
			else
			{
				for(j=N-(i 1)/2-1;j>(i 1)/2-1;j--)
				p[N-(i 1)/2][j]=num  ;
				for(j=N-(i 1)/2;j>(i 1)/2-1;j--)
				p[j][(i 1)/2-1]=num  ;					
			}
		}
		for(i=0;i<N;i  )
		{
			for(j=0;j<N-1;j  )
			cout<<p[i][j]<<' ';
			cout<<p[i][j]<<endl;
		}
		cout<<endl;
		for(i=0;i<N;i  )
		delete[] p[i];
		delete[] p;
	}
}

后来又想到了一种更加简单的方法 :

代码语言:javascript复制
#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	int t,n,i,j,up,down,left,right;
	cin>>t;
	while(t--)
	{
		cin>>n;
		up=left=0;
		down=right=n-1;
		int **p=new int*[n],num=1;
		for(i=0;i<n;i  )
		p[i]=new int[n];
		while(down>up&&right>left)
		{
			for(i=left;i<right;i  )
			p[up][i]=num  ;
			for(i=up;i<down;i  )
			p[i][right]=num  ;
			for(i=right;i>left;i--)
			p[down][i]=num  ;
			for(i=down;i>up;i--)
			p[i][left]=num  ;
			up  ;
			down--;
			left  ;
			right--;
		}
		if(n%2!=0)
		p[n/2][n/2]=n*n;
		for(i=0;i<n;i  )
		for(j=0;j<n;j  )
		{
			cout<<p[i][j];
			if(j==n-1)
			cout<<endl;
			else
			cout<<' ';
		}
		for(i=0;i<n;i  )
		delete[] p[i];
		delete[] p;
	}
}

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