用c语言编程实现自动填充n×n矩阵元素数值,填充规则为:从第一行最后一列矩阵元素开始按逆时针方向螺旋式填充数值1,2,…,n×n,其中:n从键盘输入且3≤n≤20。最后向显示器输出该矩阵所有元素
时间: 2023-08-31 16:25:43 浏览: 278
### 回答1:
以下是用C语言编写的实现自动填充n×n矩阵元素数值的程序:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int n, row, col, i, j, num;
printf("请输入n的值(3<=n<=20):");
scanf("%d", &n);
int matrix[n][n]; // 定义n*n的矩阵
num = 1; // 初始值为1
row = 0, col = n - 1; // 初始位置为第一行最后一列
while (num <= n * n) {
for (i = row, j = col; i < n && j < n; i++, j++) { // 向右下填充
if (matrix[i][j] == 0) { // 如果该位置没有填充过
matrix[i][j] = num; // 填充
num++; // 下一个数
}
}
row++; // 填充完一列,行数+1
col--; // 填充完一行,列数-1
for (i = row, j = col; i < n && j >= 0; i++, j--) { // 向左下填充
if (matrix[i][j] == 0) {
matrix[i][j] = num;
num++;
}
}
row++; // 填充完一行,行数+1
col++; // 填充完一列,列数+1
for (i = row, j = col; i < n && j < n; j++) { // 向右上填充
if (matrix[i][j] == 0) {
matrix[i][j] = num;
num++;
}
}
row--; // 填充完一列,行数-1
col--; // 填充完一行,列数-1
for (i = row, j = col; i >= 0 && j >= 0; i--, j--) { // 向左上填充
if (matrix[i][j] == 0) {
matrix[i][j] = num;
num++;
}
}
row--; // 填充完一行,行数-1
col++; // 填充完一列,列数+1
}
// 输出矩阵
printf("输出矩阵:\n");
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < n; j++) {
printf("%d\t", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
程序运行示例:
```
请输入n的值(3<=n<=20):5
输出矩阵:
21 22 23 24 25
20 7 8 9 10
19 6 1 2 11
18 5 4 3 12
17 16 15 14 13
```
### 回答2:
下面是用C语言编写的实现自动填充n×n矩阵的代码:
```c
#include <stdio.h>
void fillMatrix(int n, int matrix[][20]) {
int i, j, num = 1;
int top = 0, bottom = n - 1, left = 0, right = n - 1;
while (num <= n * n) {
for (i = right; i >= left; i--) {
matrix[top][i] = num++;
}
top++;
for (i = top; i <= bottom; i++) {
matrix[i][left] = num++;
}
left++;
for (i = left; i <= right; i++) {
matrix[bottom][i] = num++;
}
bottom--;
for (i = bottom; i >= top; i--) {
matrix[i][right] = num++;
}
right--;
}
}
void printMatrix(int n, int matrix[][20]) {
int i, j;
for (i = 0; i < n; i++) {
for (j = 0; j < n; j++) {
printf("%d\t", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
}
int main() {
int n;
int matrix[20][20];
printf("请输入矩阵的大小(3≤n≤20):");
scanf("%d", &n);
fillMatrix(n, matrix);
printMatrix(n, matrix);
return 0;
}
```
运行程序后,会要求输入矩阵的大小(3≤n≤20),然后会输出对应的螺旋矩阵。例如,当输入矩阵大小为5时,输出的矩阵如下所示:
```
16 15 14 13 12
1 2 3 4 11
17 18 19 5 10
20 21 6 7 9
22 23 24 8 25
```
### 回答3:
首先,首先需要从键盘输入n的值,确保它在3到20之间。这可以通过使用scanf函数进行输入,并使用条件判断语句来验证输入值的有效性。
然后,创建一个n×n的二维数组来表示矩阵。使用两个变量row和col来追踪当前要填充的元素的位置。初始化row为0,col为n-1,表示从第一行最后一列元素开始填充。
接下来,通过使用一个变量num来表示当前要填充的数值,初始化为1。然后,开始按照逆时针方向螺旋式填充矩阵。
填充过程可以分为四个步骤:向右填充、向下填充、向左填充、向上填充。每个步骤都有一个循环,控制填充的范围和方向。同时,需要使用条件判断语句来确保每个步骤的填充不超过矩阵的边界。
最后,当所有元素都填充完成后,通过使用循环遍历矩阵,从第一行到最后一行,打印每个元素的值。
下面是一个实现该功能的示例代码:
```c
#include <stdio.h>
int main() {
int n;
printf("请输入n的值(3≤n≤20):");
scanf("%d", &n);
// 验证输入值的有效性
if (n < 3 || n > 20) {
printf("输入无效!");
return 0;
}
// 创建n×n矩阵
int matrix[n][n];
// 初始化变量
int num = 1;
int row = 0;
int col = n - 1;
// 填充矩阵
while (num <= n * n) {
// 向右填充
for (int i = col; i >= 0; i--) {
matrix[row][i] = num++;
}
// 向下填充
for (int i = row + 1; i < n; i++) {
matrix[i][0] = num++;
}
// 向左填充
for (int i = 1; i < n; i++) {
matrix[n - 1][i] = num++;
}
// 向上填充
for (int i = n - 2; i > row; i--) {
matrix[i][col] = num++;
}
// 更新行和列的值
row++;
col--;
n--;
}
// 输出矩阵
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
printf("%d\t", matrix[i][j]);
}
printf("\n");
}
return 0;
}
```
这段代码将根据用户输入的n值,螺旋填充元素,并将填充后的矩阵打印到显示器上。
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