用C语言 检验并打印魔方矩阵

用C语言 检验并打印魔方矩阵,第1张

#include<iostreamh>

#include<conioh>

#include<iomaniph>

void main()

{ int a[20][20];

int k;

int n,i,j;

do{

cout<<"请输入幻方阶数(<=20): ";

cin>>n;}

while(

n>20 || n%2==0 );

i=n/2;j=n-1;a[i][j]=1;

for(k=2;k<=nn;k++)

{if(k%n==1)j=(j-1)%n;

else{i=(i+1)%n;j=(j+1)%n;}

a[i][j]=k;

}

for (i=0;i<n;i++){

for (j=0;j<n;j++) cout<<setw(4)<<a[i][j];

cout<<endl;

}

getch();

}

你用vc++60试运行,运行的结果你验算下,可能具体的不是和你上面的对应,但应该是正确的,不行的话发我邮件 wick_2007@cumteducn

#include<stdioh>

#include<stdlibh>

#include<timeh>

#define N 5

void main()

{

int i,j;

int x[N][N]={{17,24,1,8,15},{23,5,7,14,16},

{4,6,13,20,22},{10,12,19,21,3},{11,18,25,2,9}};

int rowsum[N],colsum[N],diagsum1,diagsum2;

int flag=1;

for(i=0;i<N;i++)

{

rowsum[i]=0;

for(j=0;j<N;j++)

{

rowsum[i]=rowsum[i]+x[i][j];

}

}

for(j=0;j<N;j++)

{

colsum[j]=0;

for(i=0;i<N;i++)

{

colsum[j]=colsum[j]+x[i][j];

}

}

diagsum1=0;

for(j=0;j<N;j++)

{

diagsum1=diagsum1=x[j][j];

}

diagsum2=0;

for(j=0;j<N;j++)

{

diagsum2=diagsum2=x[j][N-1-j];

}

if(diagsum1!=diagsum2)

{

flag=0;

}

else

{

for(i=0;i<N;i++)

{

if((rowsum[i]!=diagsum1)||(colsum[i]!=diagsum1))

flag=0;

}

}

if(flag)

{

printf("It is magic square!\n");

for(i=0;i<N;i++)

{

for(j=0;j<N;j++)

{

printf("%4d",x[i][j]);

}

printf("\n");

}

}

else

{

printf("It is not magic square!\n");

}

}

看一下

魔方阵,古代又称“纵横图”,是指组成元素为自然数1、2…n的平方的n×n的方阵,其中每个元素值都不相等,且每行、每列以及主、副对角线上各n个元素之和都相等。

如3×3的魔方阵:

8 1 6

3 5 7

4 9 2

魔方阵的排列规律如下:

(1)将1放在第一行中间一列;

(2)从2开始直到n×n止各数依次按下列规则存放;每一个数存放的行比前一个数的行数减1,列数加1(例如上面的三阶魔方阵,5在4的上一行后一列);

(3)如果上一个数的行数为1,则下一个数的行数为n(指最下一行);例如1在第一行,则2应放在最下一行,列数同样加1;

(4)当上一个数的列数为n时,下一个数的列数应为1,行数减去1。例如2在第3行最后一列,则3应放在第二行第一列;

(5)如果按上面规则确定的位置上已有数,或上一个数是第一行第n列时,则把下一个数放在上一个数的下面。例如按上面的规定,4应该放在第1行第2列,但该位置已经被占据,所以4就放在3的下面;

对平面魔方的构造,分为三种情况:N为奇数、N为4的倍数、N为其它偶数(4n+2的形式)

⑴ N 为奇数时,最简单

(1) 将1放在第一行中间一列;

(2) 从2开始直到n×n止各数依次按下列规则存放:

按 45°方向行走,如向右上

每一个数存放的行比前一个数的行数减1,列数加1

(3) 如果行列范围超出矩阵范围,则回绕。

例如1在第1行,则2应放在最下一行,列数同样加1;

(4) 如果按上面规则确定的位置上已有数,或上一个数是第1行第n列时,

则把下一个数放在上一个数的下面。

⑵ N为4的倍数时

采用对称元素交换法。

首先把数1到n×n按从上至下,从左到右顺序填入矩阵

然后将方阵的所有4×4子方阵中的两对角线上位置的数关于方阵中心作对

称交换,即a(i,j)与a(n+1-i,n+1-j)交换,所有其它位置上的数不变。

(或者将对角线不变,其它位置对称交换也可)

⑶ N 为其它偶数时

当n为非4倍数的偶数(即4n+2形)时:首先把大方阵分解为4个奇数(2m+1阶)子方阵。

按上述奇数阶魔方给分解的4个子方阵对应赋值

上左子阵最小(i),下右子阵次小(i+v),下左子阵最大(i+3v),上右子阵次大(i+2v)

即4个子方阵对应元素相差v,其中v=nn/4

四个子矩阵由小到大排列方式为 ① ③

④ ②

然后作相应的元素交换:a(i,j)与a(i+u,j)在同一列做对应交换(j<t或j>n-t+2),

a(t-1,0)与a(t+u-1,0);a(t-1,t-1)与a(t+u-1,t-1)两对元素交换

其中u=n/2,t=(n+2)/4 上述交换使每行每列与两对角线上元素之和相等。

snjsj 我的程序算法:

这个魔方阵的算法可以对除2以外的任意阶数的方阵进行输出,结果保存在运行程序的目录下面的Magictxt文件中,用ie或者写字板打开以保持格式的一致(主要是回车符在记事本中为黑方框,认不出来)。当然具体的程序中,有内存空间以及变量范围的约束,我试过了,100以内的是可以的。

偶数阶的算法都是建立在奇数阶的基础之上,设方阵的阶数为n,则魔方阵常数(即每列每行以及对角线元素之和)为n(nn+1)/2。

请对照程序代码看,否则可能看不懂,可以一边看一边用笔对小阶的进行演算。

先说奇数阶的算法,这是最容易的算法:

n=2m+1,m为自然数

1)将数字1填在(0,(n+1)/2) ;要注意c中是从下标0开始

2)从左上往右下依次填。

3)由2),列的下标出界(超过n-1)时,行加1,以n为摸的余数为应填的列数;

4)由2),行的下标出界(超过n-1)时,列加1,以n为摸的余数为应填的行数;

5)由2),行列都未出界,但已添上其他数,应在当前位置左横移一个位置进行填数。

然后是偶数阶:

分两种情况,一种是n%4==2,一种是n%4==0

前一种:n=2(2m+1),m为自然数

1)将n阶方阵分为四个小魔方阵ABCD如下排列:

B C

D A

因为nn=4(2m+1)(2m+1),

记u=n/2=2m+1,分为1~uu,uu+1~2uu,2uu+1~3uu,3uu+1~4uu

即在调用子函数的时候分别如下面传递参数:

A(0),B(uu),C(2uu),D(3uu)

分别在ABCD中按照前面的填法把奇数阶填好(注意加上所传参数作为基数,每一个元素都要加上这个值),最后做如下交换:

(1)B中第0~(m-1)-1行中元素与C中相对应元素交换

(2)D中第(n-1)-m+1~(n-1)共m行的每行中的元素与A中相对应元素交换

(3)交换D:(u+m,m)与A中对应元素(矩阵中心值)

(4)交换D:(n-1,m)与A中对应元素(实际为矩阵最大值nn)

所谓对应位置,指相对于小魔方阵的左顶角的相对的行列位置

上面的这些你可以用数学进行证明,利用魔方阵常数(注意n阶的和u阶的关系)

后一种:n=4m,m为自然数

因为行列都是4的倍数,因而可以将整个矩阵分为每44的小矩阵。

先判断一个数是否在划为44小矩阵的对角线上,

如果在,则填该位置的数为nn-i+1(i为该元素的相对位置,从1开始,比如n阶的第s行第t个元素则其i=sn+t)

如果不在,则填上i。

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