蛇形矩阵的两种实现方法(java版本)

看到一个关于蛇形矩阵的帖子，

想了下如何一行一行打印，

无须建立二维数组存储。

基本思想如下：

把这个输出的二维数组从外到里分解为多层

每层都是一个正方形的边

从外到里称为1,2,3...层

对于一个指定维数(行＝列)的二维数组，

其中某个位置的元素(x,y)

首先根据x,y计算出这个位置所在的层数，

然后根据层数计算出这层左上角元素的值，

(这个元素的位置必然是(层数-1,层数-1))

最后根据x,y计算出它相当于本层左上角元素的偏移量，

二者相加，就是(x,y)的值.

下面附上代码，欢迎大家拍砖。

程序比较粗糙，主要是算法实现，

public class SnakeMatrix { //存储结果的二维数组 private int[][] data; //二维数组的维数 private int index; //0 右　１　下　２　左　３　上 private int direct; public static void main(String[]args){ SnakeMatrix s = new SnakeMatrix(10); s.print(); } public SnakeMatrix(int i){ if(i<1){ System.out.println("参数错误"); System.exit(0); } index = i; data = new int[i][i]; for(int j=0;j<i;j++){ for(int k=0;k<i;k++){ data[j][k] = 0; } } direct = 0; //manageData(); manageDataByMath(); } /** * 直接根据二维数组的x,y值来计算这个位置的元素值 * 一圈为一层，从外到内分别为１，２，３...层 * 首先得到这个位置元素的层数 * 然后计算这层左上角元素的值 * 再计算出这个位置(x,y)相对于左上角元素的偏移量 * 二者相加，就是这个位置的元素值 */ public void manageDataByMath(){ for(int i=0;i<index;i++){ for(int j=0;j<index;j++){ data[i][j] = getDataByPosition(i,j); } } } /** * 数组被分为四个部分， * 只看左上部分， * (x,y)位置x,y的较小值就标明了这个位置的层数 * 其他三个部分与左上部分是对称的 * 映射一下关系就行了 * @param i * @param j * @return */ public int getLevByPosition(int i,int j){ int mid = (int)index/2; int tempi,tempj; if((i+1)>mid){ tempi = index-i-1; }else{ tempi = i; } if((j+1)>mid){ tempj = index-j-1; }else{ tempj = j; } if(tempi<tempj) return tempi+1; return tempj+1; } /** * 计算本层左上角的元素值 * @param i * @param j * @return */ public int getDataByPosition(int i,int j){ int lev = getLevByPosition(i,j); //每一层左上角第一个元素的值 int startIndex = 0; //计算这个值 for(int temp=1;temp<lev;temp++){ startIndex +=((index-2*temp)*4+4); } return startIndex+getAdd(i,j,lev)+1; } /** * 得到偏移量 * @param i * @param j * @param lev * @return */ public int getAdd(int i,int j,int lev){ int add = 0; //每一层的边长 int levEdge = index-2*(lev-1); if(i+1 == (index-(lev-1))){ //这一层的倒数第一行 add = 2*levEdge-1+(index-lev-1-j); }else if(i+1 == lev){ //这一层的第一行 add = j-lev+1; }else{//中间行 if(j>((int)index/2)){ add = levEdge + i-lev; }else{ add = levEdge + levEdge-2 +levEdge+(index-lev-i-1); } } return add; } private void changeDirect(){ direct = (direct+1)%4; } //根据前进方向(direct)判断前方的二维数组元素是否没有赋值 private boolean check(int j,int k){ if(direct ==0){ if((k+1)==index){ return false; }else if(data[j][k+1]!=0){ return false; } }else if(direct == 1){ if((j+1)==index){ return false; }else if(data[j+1][k]!=0){ return false; } }else if(direct == 2){ if(k==0){ return false; }else if(data[j][k-1]!=0){ return false; } }else{ if(j==0){ return false; }else if(data[j-1][k]!=0){ return false; } } return true; } /** * 直接根据蛇形的前进方向一个一个置二维数组的值 */ public void manageData(){ int j = 0; int k = 0; data[j][k] = 1; for(int i=2;i<index*index+1;i++){ //判断能否合法赋值 while(!check(j,k)){ changeDirect(); } if(direct == 0){ k++; }else if(direct == 1){ j++; }else if(direct == 2){ k--; }else{ j--; } data[j][k] = i; } } //仅供参考，数据大了会连在一起 public void print(){ for(int i = 0;i<index;i++){ for(int j = 0;j<index;j++){ if(data[i][j]<10){ System.out.print(" "+data[i][j]); }else if(data[i][j]>99){ System.out.print(" "+data[i][j]); } else{ System.out.print(" "+data[i][j]); } } System.out.println(); } } }