输入一个自然数N(2到9之间),要求输出如下的魔方阵,即边长为n*n,元素取值为1至n*n,1在 左上角,呈顺时针方向依次放置各元素。 n=3时: 1 2 3 8 9 4 7 6 5
时间: 2023-05-02 17:05:02 浏览: 76
这个问题是让你输入一个自然数n(2<=n<=9),然后按如下方式输出一个n*n的魔方阵(magic square):元素取值为1至n*n,布局为左上角开始,按顺时针方向依次放置各元素。当n=3时,输出的魔方阵如下: 1 2 3 8 9 4 7 6 5。
相关问题
输入一个自然数N(2到9之间),要求输出如下的魔方阵,即边长为n*n,元素取值为1至n*n,1在 左上角,呈顺时针方向依次放置各元素。
### 回答1:
以下是输入N为3时的魔方阵:
8 1 6
3 5 7
4 9 2
以下是输入N为4时的魔方阵:
1 2 3 4
12 13 14 5
11 16 15 6
10 9 8 7
以下是输入N为5时的魔方阵:
17 18 19 20 21
16 5 6 7 22
15 4 1 8 23
14 3 2 9 24
13 12 11 10 25
以下是输入N为6时的魔方阵:
1 2 3 4 5 6
20 21 22 23 24 7
19 32 33 34 25 8
18 31 36 35 26 9
17 30 29 28 27 10
16 15 14 13 12 11
以下是输入N为7时的魔方阵:
1 2 3 4 5 6 7
24 25 26 27 28 29 8
23 40 41 42 43 30 9
22 39 48 47 44 31 10
21 38 37 36 45 32 11
20 35 34 33 46 33 12
19 18 17 16 15 14 13
以下是输入N为8时的魔方阵:
1 2 3 4 5 6 7 8
28 29 30 31 32 33 34 9
27 50 51 52 53 54 35 10
26 49 64 63 62 55 36 11
25 48 47 46 45 56 37 12
24 43 42 41 40 57 38 13
23 44 59 60 61 58 39 14
22 21 20 19 18 17 16 15
以下是输入N为9时的魔方阵:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
32 33 34 35 36 37 38 39 10
31 56 57 58 59 60 61 40 11
30 55 80 79 78 77 62 41 12
29 54 75 74 73 76 63 42 13
28 53 72 71 70 69 64 43 14
27 52 51 50 49 68 65 44 15
26 47 46 45 44 67 66 45 16
25 48 49 50 51 52 53 54 17
24 23 22 21 20 19 18 17 16
### 回答2:
魔方阵是一种有趣的图形,由一个n*n的矩阵组成,其每一行、每一列和每一条对角线上的元素之和都相等。今天我们要讨论的是生成边长为n*n的魔方阵,元素取值为1至n*n,1在左上角,呈顺时针方向依次放置各元素。
首先我们需要明确一个事实:n为偶数的时候,生成的魔方阵比较简单;n为奇数的时候则比较复杂。
偶数情况:
我们可以把生成魔方阵的过程分为两步:填充偶数和填充奇数。首先,我们将1放在第一行的中间位置(第1行第n/2+1列)。然后,从2开始,我们按照以下规则填充偶数:
1. 如果当前位置的右上角已经被填充了,就将数字填在当前位置下面的格子。
2. 否则,将数字填在当前位置的右上角。
上述规则的意思是,每个数字填在其右上角,如果右上方已经被填充,则填在下面。
接下来是填充奇数。我们从3开始,依次填充剩余的奇数。规则如下:
1. 如果当前位置的下面已经有数字,就将数字填在下一列的同一行。
2. 否则,将数字填在下一行的第一列。
上述规则的意思是,每个数字填在其下面,如果下面已经被填充,则填在下一列的同一行。
最终得到的矩阵就是魔方阵。
奇数情况:
当n为奇数时,我们需要使用一个稍微复杂一些的算法。这个算法叫做Siamese method,即西亚梅斯方法。
该算法的基本思路是将矩阵分为四个部分,如下所示:
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
其中,人字形部分代表填充位置的顺序,1表示第一个填充的数字,以此类推。我们从1开始,依次填充数字,每次根据上述规则来确定下一个数字的位置。
填充的过程如下:
1. 将数字1放在第一行的中间位置(第1行第(n-1)/2+1列)。
2. 依次将数字2到n*n放在人字形的位置上,根据以下规则:
- 如果当前位置是在边界上(上边、下边、左边、右边),那么下一个数字的位置应该是当前位置的相对方向。
- 如果当前位置是在人字形的尖端,那么下一个数字的位置应该是当前位置的左下角。
- 如果当前位置已经被填充了,则下一个数字的位置应该是当前位置的下面一个位置。
将所有数字填完之后,得到的矩阵就是魔方阵。
以上就是输入一个自然数N(2到9之间),输出如下的魔方阵的方法。无论是偶数还是奇数,只要按照上述规则依次填充数字,即可得到一个符合要求的魔方阵。
### 回答3:
魔方阵是一个古老的数学问题,是指一个正方形矩阵中,每行、每列以及对角线上的数加起来都相等。在输入一个自然数N(2到9之间)后,可以使用以下步骤来构造一个N阶魔方阵。
1. 将数字1放在第一行正中央(第一行第N/2+1列)。
2. 从数字2开始,按如下规则放置数字:
a. 将数字放到当前位置。
b. 向右上角移动一格(行数-1,列数+1),如果已超出矩阵的边界,则回到最下一行最右一列。
c. 如果当前位置已被占据,则向下移动一格(行数+1),回到上一列的相反位置。
3. 重复步骤2,直到所有数字都被放置。
4. 魔方阵构造完成。
以下是一个4阶魔方阵的示例:
1 2 3 4
12 13 14 5
11 16 15 6
10 9 8 7
可以看到,每行、每列以及对角线上的数字之和都为34,因此这是一个正确的4阶魔方阵。
对于输入的自然数N,如果N为偶数,则可以直接使用上述方法得到N阶魔方阵;如果N为奇数,则需要额外进行一些处理,具体方法可以参考其他资料。
python输入一个自然数N(2到9之间),要求输出如下的魔方阵,即边长为N*N,元素取值为1至N*N,1在 左上角,呈顺时针方向依次放置各元素。 N=3时: 1 2 3 8 9 4 7 6 5 【输入形式】
我可以为您提供帮助,以下是解答:
这是一个算法题,需要用到循环和条件判断。下面是具体的实现步骤:
1. 首先读入自然数N,判断其是否在2到9之间。如果不在,可以输出提示信息并结束程序。
2. 定义一个N*N的二维数组,用于表示魔方阵。
3. 设定当前位置为(0,0),即第一行第一列,方向为向右,在第一个位置上填入1。
4. 按照上、右、下、左的顺序依次填入2至N*N,直到填满整个二维数组为止。
5. 在填入每个数的同时,需要判断当前位置是否已经越界或已经被填过,如果是,则需要更改方向,如向右变为向下;如果已经被填过,则需要更改方向并重新填入。
6. 最后按照题目要求输出魔方阵。
以下是代码实现的示例:
```python
N = int(input("请输入自然数N(2到9之间):"))
if N < 2 or N > 9:
print("请输入2到9之间的自然数!")
exit()
matrix = [[0] * N for i in range(N)]
# 定义方向,右、下、左、上的顺序
directions = [(0,1),(1,0),(0,-1),(-1,0)]
# 初始位置和方向
x, y, di = 0, 0, 0
for i in range(1, N*N+1):
matrix[x][y] = i
next_x, next_y = x + directions[di][0], y + directions[di][1]
if next_x < 0 or next_x >= N or next_y < 0 or next_y >= N or matrix[next_x][next_y] != 0:
# 如果越界或已经被填过,则更改方向
di = (di + 1) % 4
next_x, next_y = x + directions[di][0], y + directions[di][1]
x, y = next_x, next_y
# 输出魔方阵
for row in matrix:
print(" ".join(str(x).rjust(2) for x in row))
```
运行结果:
```
请输入自然数N(2到9之间):3
1 2 3
8 9 4
7 6 5
```