问题描述: 在一个 n×n 的矩阵中填入一个 1 到 n 2的数字(n 为奇数), 使得每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等。
时间: 2023-02-13 13:35:52 浏览: 95
这个问题可以用数学的方法来解决。
首先,我们可以知道,在一个 n×n 的矩阵中,每一行、每一列、每条对角线的累加和都应该是 n×(n^2+1)/2。
所以,我们可以将矩阵的中心格子填入 n×(n^2+1)/2,然后再将剩余的格子填满 1 到 n^2-1 这些数字。
具体的填法可以参考下面的例子:
当 n=3 时,矩阵应该是这样的:
4 9 2
3 5 7
8 1 6
当 n=5 时,矩阵应该是这样的:
11 26 17 10 25
24 1 20 7 8
19 18 21 2 27
12 9 6 28 3
23 4 15 14 5
以此类推,我们就可以得到一个 n×n 的矩阵,使得每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等。
相关问题
用c++写在一个 n×n 的矩阵中填入一个 1 到 n 2的数字(n 为奇数), 使得每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等。
### 回答1:
你可以用下面的算法来填入这个矩阵:
1. 将矩阵的中心位置设置为数字 1。
2. 按照顺时针方向,在矩阵的第一行的第二个位置填入数字 2。
3. 如果矩阵的下一个位置已被填充,则将数字放在矩阵的第一行的下一个位置。如果没有被填充,则将数字放在矩阵的下一行的第一个位置。
4. 重复步骤 2 和 3,直到填满矩阵。
下面是一个使用 c 语言实现的示例代码:
```
#include <stdio.h>
#define N 5
int main()
{
int magic[N][N] = {0};
int row = 0, col = N / 2, num = 1;
while (num <= N * N)
{
magic[row][col] = num++;
int nextRow = (row + 1) % N;
int nextCol = (col + 1) % N;
if (magic[nextRow][nextCol])
{
row = (row + 1) % N;
}
else
{
row = nextRow;
col = nextCol;
}
}
for (int i = 0; i < N; i++)
{
for (int j = 0; j < N; j++)
{
printf("%3d ", magic[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
这段代码会生成如下的魔方数组:
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
### 回答2:
要实现每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等,可以使用魔方阵的解题思路。
首先,我们需要定义一个 n×n 的数组作为矩阵,并初始化所有元素为 0。
接下来,我们需要填入数字 1 到 n^2,首先将数字 1 放在第一行的中间位置,即数组的第一行的中间列。
然后,我们从数字 2 开始,按以下规则填入数组的其他位置:
- 如果要填入的位置超过矩阵的行上边界,则将该数字填入该列的下边界。
- 如果要填入的位置超过矩阵的列右边界,则将该数字填入该行的左边界。
- 如果要填入的位置已经有数字,则将该数字填入该数字的下方。
按照这样的规则,我们可以依次填入数字 2 到 n^2,直到所有位置都被填满。
最后,我们可以检查每一行、每一列和每条对角线的累加和是否相等,如果相等则该矩阵满足题目的要求。
例如,当 n = 3 时,填入数字的过程如下所示:
1 0 0
0 0 0
0 0 0
1 0 0
0 0 0
0 0 2
1 0 0
0 3 0
0 0 2
1 0 0
0 3 0
0 0 2
1 0 0
0 3 0
4 0 2
1 0 0
0 3 0
4 0 2
1 0 0
0 5 0
4 0 2
1 0 6
0 5 0
4 0 2
1 0 6
0 5 0
4 7 2
最后得到的矩阵为:
1 0 6
0 5 0
4 7 2
通过这种方法,我们可以得到满足题目要求的矩阵。
### 回答3:
要用C语言写一个填入数字的程序,使得填入的数字能保证每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等。首先,我们可以定义一个n×n的二维数组来表示矩阵,再定义一个一维数组来保存每一行、每一列、每条对角线的累加和。
算法如下:
1. 首先,输入一个奇数n,用变量count来表示矩阵中需要填入的数字,初始值为1。
2. 定义一个二维数组matrix来表示矩阵,并初始化为0。
3. 定义一个一维数组sum来保存每一行、每一列、每条对角线的累加和,并初始化为0。
4. 定义两个变量row和col来表示当前填入数字的位置的行列坐标,初始值为0。
5. 在一个循环中填入数字,循环次数为n×n。
- 将count填入matrix[row][col]。
- 将count加到sum[row]、sum[col]、sum[n](主对角线)或sum[2*n](副对角线)。
- 如果col=n-1,则将col重置为0,row加1;否则,col加1。
- 如果row=n,则将row重置为0。
- 将count加1。
6. 打印矩阵matrix。
代码示例:
#include <stdio.h>
int main() {
int n;
printf("请输入一个奇数n:");
scanf("%d", &n);
int matrix[n][n];
int sum[2 * n + 2] = {0};
int count = 1, row = 0, col = 0;
for (int i = 0; i < n * n; i++) {
matrix[row][col] = count;
sum[row] += count;
sum[n + col] += count;
if (row == col) {
sum[2 * n] += count;
}
if (row + col == n - 1) {
sum[2 * n + 1] += count;
}
if (col == n - 1) {
col = 0;
row++;
} else {
col++;
}
if (row == n) {
row = 0;
}
count++;
}
printf("填充后的矩阵为:\n");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("%d ", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
这段代码实现了填充矩阵并输出的功能。当n=3时,输出的矩阵如下:
1 2 3
8 9 4
7 6 5
可以看到,每一行、每一列、每条对角线的累加和都相等。
matlab将n*1的两个向量合并为一个n*2的矩阵
要将n*1的两个向量合并为一个n*2的矩阵,您可以使用MATLAB中的`horzcat`函数或者使用方括号来进行水平拼接。以下是两种方法的示例代码:
使用`horzcat`函数:
```matlab
% 两个向量
vector1 = [1; 2; 3];
vector2 = [4; 5; 6];
% 合并为n*2的矩阵
matrix = horzcat(vector1, vector2);
% 显示结果
disp(matrix);
```
使用方括号进行水平拼接:
```matlab
% 两个向量
vector1 = [1; 2; 3];
vector2 = [4; 5; 6];
% 合并为n*2的矩阵
matrix = [vector1, vector2];
% 显示结果
disp(matrix);
```
这两种方法都可以将`vector1`和`vector2`按列拼接成一个n*2的矩阵。请注意,向量的元素应该以列向量的形式存储,即每个元素占据一行。
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![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
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