java计算奇数阶魔方阵

张泽旭

发布于 2018-12-10 08:47:10

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一、提出问题

所谓“奇数阶魔方阵”是指n为不小于3的奇数的魔方阵。这类魔方阵的形式多样，这里我们仅讨论其中的一种形式的正规魔方阵。例如：3阶、5阶和7阶的魔方阵如图3 – 4 所示。

，

，

图3 – 4 3阶5阶和7阶魔方阵

容易知道，这三个魔方阵的魔方常数分别是15、65和175。

现在要求给出：能让计算机自动输出类似图3 – 4 所示的n阶奇数魔方阵的算法，其中n为任意给定的一个不小于3的奇数。

二、简单分析

决定“奇数阶魔方阵”的关键是要按要求决定其方阵中的各个数字。观察图3 – 4中的三个奇数阶魔方阵，不难发现：

1．由于是正规魔方，故所填入的n 2个不同整数依次为1、2、3、…、n 2 ；

2．各行、列和对角线上的数字虽各不相同，但其和却是相同的。这表明，其魔方常数可由公式n ( n2 + 1 ) / 2得到。

3．数字在阵列中的次序，并没有遵从阵列单元的行、列下标的顺序，但数字“1”却始终出现在阵列第一行的正中间位置，而数字“n 2”也始终出现在阵列第n行的正中间位置，这说明阵列中的数字排列应该是有一定规律的。

import java.util.Scanner;
/**
 * 
 * @author 冷血
 *
 */
public class Java_4 {
    private int[][] a;
    private int j ,i ,sum = 1;
    private int N,n;
    public Java_4(int n){
        N = n;
        this.n = n;
            N=N-1;
         a = new int[n][n];
    }
    public void jiSuan(){
        i = 0; j=n/2;
        a[i][j] =sum ;
        while(sum<=n*n){
            if(i==0&&j!=N){
                i = N;
                j++;
                sum++;
                a[i][j]=sum;
                }
            if(sum==n*n)
                break;
            if(j==N&&i!=0){
                j=0;
                i--;
                sum++;
                a[i][j]=sum;        
            }
            if(j==N&&i==0){
                
                i++;
                
                sum++;
                a[i][j]=sum;
                
            }
            if(sum==n*n)
                break;
            if(i!=0&&j!=N&&a[i-1][j+1]==0){
                i--;j++;sum++;
                a[i][j] = sum;
            }
            if(sum==n*n)
                break;
            if(i!=0&&j<N&&a[i-1][j+1]!=0){
                i++;sum++;
                a[i][j] = sum;
            
            }
            if(sum==n*n)
                break;
        }
        if(i==0&&j==0){
            i=N;sum++;j++;
            a[i][j] = sum;
        }
    }
    public void paint(){
        for(int k = 0;k<a.length;k++){
            for(int l = 0;l<a.length;l++){
                System.out.printf("%-5d",a[k][l]);
            }
            System.out.println();
            System.out.println();
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int m=0;
        @SuppressWarnings("resource")
        Scanner nuber = new Scanner(System.in);
        m = nuber.nextInt();
        Java_4 java = new Java_4(m);
        java.jiSuan();
        java.paint();
    }
}