魔方陣(奇數,雙偶,單偶)
阿新 • • 發佈:2018-11-15
奇數:階數n=m(m =1,3,5……)的奇魔方規律如下:
- 將1放在第一行中間一列。
- 從2開始直到n×n止各數依次按下列規則存放:每一個數存放的行比前一個數的行數減1,列數加1。
- 如果上一個數的行數為1,則下一個數的行數為n,列數加1。如果上一個數的列數為n時,下一個數的列數為1,行數減1。
- 如果按上面的規則確定的位置上已有數,或上一個數是第一行第n列時,則把下一個數放在上一個數的下面。
void MagicSquare()
{
#define ROW 3
#define COL ROW
int arr[ROW][COL] = {0};
assert(ROW%2 != 0);//(ROW&1)!=0
arr[0][COL/2] = 1;
int currow = 0;
int curcol = COL/2;
for(int i=2;i<=ROW*COL;i++)
{
currow = (currow-1+ROW)%ROW;
curcol = (curcol+1)%COL;
if(arr[currow][curcol] != 0)
{
currow = (currow+2)%ROW;
curcol = (curcol-1+COL)%COL;
}
arr[currow][curcol] = i;
}
for(int i=0;i<ROW;i++)
{
for(int j=0;j<COL;j++)
{
printf("%-2d ",arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
執行結果為:
偶魔方的演算法:偶魔方的情況比較特殊,分為階數n = 4 * m(m =1,2,3……)的情況和階數n = 4 * m + 2(m = 1,2,3……)情況兩種。
雙偶:階數n = 4 * m(m =1,2,3……)的偶魔方的規律如下:
- 按數字從小到大,即1,2,3……n2順序對魔方陣從左到右,從上到下進行填充;
- 將魔方中間n/2列的元素上、下進行翻轉;
- 將魔方中間n/2行的元素左、右進行翻轉。
# include<stdio.h>
#define N 4
void MagicSquare()
{
#define ROW N
#define COL ROW
int a = 1;
int temp;
int arr[ROW][COL] = {0};
int currow;
int curcol;
for(currow=0;currow<N;currow++)//魔方陣填充
{
for(curcol=0;curcol<N;curcol++)
{
arr[currow][curcol]=a;
a++;
}
}
for(currow=0;currow<N/2;currow++)//翻轉中間列
{
for(curcol=N/4;curcol<N/4*3;curcol++)
{
temp = arr[currow][curcol];
arr[currow][curcol] = arr[N-currow-1][curcol];
arr[N-currow-1][curcol] = temp;
}
}
for(curcol=0;curcol<N/2;curcol++)//翻轉中間行
{
for(currow=N/4;currow<N/4*3;currow++)
{
temp = arr[currow][curcol];
arr[currow][curcol] = arr[N-currow-1][curcol];
arr[N-currow-1][curcol] = temp;
}
}
for(int i=0;i<ROW;i++)
{
for(int j=0;j<COL;j++)
{
printf("%-2d ",arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
執行結果為;
單偶: 階數n = 4 * m + 2(m =1,2,3……)的魔方規律如下:
- 將魔方分成A、B、C、D四個k階方陣,這四個方陣都為奇方陣,利用上面講到的方法依次將A、D、B、C填充為奇魔方。
- 交換A、C魔方元素,對魔方的中間行,交換從中間列向右的m列各對應元素;對其他行,交換從左向右m列各對應元素。
- 交換B、D魔方元素,交換從中間列向左m – 1列各對應元素。
# include<stdio.h>
#define N 6
void MagicSquare()
{
#define ROW N
#define COL ROW
int arr[ROW][COL] = {0};//將陣列全部置為0
int temp;
int k;
int a;
int currow;
int curcol;
k=N/2;
curcol=(k-1)/2;
currow=0;
arr[currow][curcol]=1;
//生成魔方陣A
for(a=2;a<k*k;a++)
{
if((a-1)%k==0)//前一個數是3的倍數
{
currow++;
}
else
{
currow--;
currow = (currow+k)%k;
curcol ++;
curcol %= k;
}
arr[currow][curcol]=a;
}
//根據A生產B、C、D魔方
for(currow = 0;currow < k; currow++)
{
for(curcol = 0;curcol < k; curcol++)
{
arr[currow+k][curcol+k] = arr[currow][curcol] + k*k;
arr[currow][curcol+k] = arr[currow][curcol] + 2*k*k;
arr[currow+k][curcol] = arr[currow][curcol] + 3*k*k;
}
}
for(currow = 0;currow < k;currow++)
{
if(currow == k / 2)
{
for(curcol = k / 2; curcol < k - 1; curcol++)
{
temp = arr[currow][curcol];
arr[currow][curcol] = arr[currow + k][curcol];
arr[currow + k][curcol] = temp;
}
}
else
{
for(curcol = 0;curcol < k / 2;curcol++)
{
temp = arr[currow][curcol];
arr[currow][curcol] = arr[currow + k][curcol];
arr[currow + k][curcol] = temp;
}
}
}
for(currow = 0; currow < k;currow++)
{
for(a = 0;a < (k - 1)/2 - 1;a++)
{
temp = arr[currow][k+ k/2 - a];
arr[currow][k+ k /2 -a] = arr[currow + k][k+k/2 -a];
arr[currow + k][k+k/2 -a] = temp;
}
}
for(int i=0;i<ROW;i++)
{
for(int j=0;j<COL;j++)
{
printf("%-2d ",arr[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main()
{
MagicSquare();
return 0;
}
執行結果為: