Java编程实现一个3×3的九宫格,将1至9的数字填入方格,使矩阵中心的元素为5,且每行每列及每个对角线的值相加都相同。
时间: 2024-10-12 12:15:04 浏览: 36
编程,求解和为15的棋盘游戏问题。要求将从1到9的九个数填入3×3的棋盘中,使得各行、各列以及两个对角线上的三个数之和均为15,并打印出结果。
在Java中实现一个3x3的九宫格并满足给定条件,我们可以创建一个二维数组来表示九宫格,并采用回溯法来填充数字。首先,我们确保中心位置的数为5。然后,对于其他的位置,我们需要检查当前行、列以及两个对角线的总和是否已达到目标和,如果没有,则尝试所有可能的剩余数字。
以下是一个简单的Java示例:
```java
public class MagicSquare {
private static final int TARGET_SUM = (3 * (1 + 9)) / 2; // 对角线和等于中间数乘以3
private static boolean[][] filled;
public static void main(String[] args) {
filled = new boolean[3][3];
solve(0, 0, 5);
printMagicSquare();
}
private static void solve(int row, int col, int num) {
if (col == 2 && row != 2) { // 当前列已经填满,开始下一行
row++;
col = 0;
} else if (row == 2) { // 已经到达右边界,回溯
return;
}
if (!fillNumber(row, col, num)) { // 如果当前位置的和不合适,尝试下一个数字
for (int i = num + 1; i <= 9; i++) {
solve(row, col, i);
}
}
}
private static boolean fillNumber(int row, int col, int num) {
if (col < 0 || col >= 3 || row < 0 || row >= 3 || filled[row][col]) { // 检查边界和是否已有数字
return false;
}
filled[row][col] = true;
int currentSum = calculateRowColDiagonalSum(row, col);
if (currentSum == TARGET_SUM && num == 5) { // 中心元素为5且满足条件,结束递归
return true;
} else if (currentSum == TARGET_SUM) { // 只需行或列和相等,继续填充其他位置
return solve(row, col + 1, num);
} else {
return solve(row, col + 1, num); // 否则,尝试下一个位置
}
}
private static int calculateRowColDiagonalSum(int row, int col) {
int sum = 0;
sum += filled[row][col]; // 自身
if (col > 0) sum += filled[row][col - 1]; // 上一个单元格
if (row > 0) sum += filled[row - 1][col]; // 左边的单元格
if (row + col != 2) sum += filled[row + 1][col]; // 下一个单元格
return sum;
}
private static void printMagicSquare() {
for (int[] row : filled) {
for (boolean cell : row) {
System.out.print(cell ? "5" : " ");
}
System.out.println();
}
}
}
```
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