如何在 Java 中检查矩阵是否为魔方?
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矩阵不过是二维矩形布局中排列的数据元素的集合。在 Java 中,二维数组可视为矩阵。
根据问题陈述,任务是检查矩阵是否为魔方。
如果任何行、列或对角线元素的总和等于特定数字,则称矩阵为魔方。
让我们深入研究这篇文章,了解如何使用 Java 编程语言来实现这一点。
向您展示一些实例
实例 1
假设原始矩阵为 { { 13, 8, 15 }, { 14, 12, 10 }, { 9, 16, 11 } };
这里任何行、任何列或对角线的总和都等于 36。
检查魔法矩阵后,结果索引将是
给定矩阵是一个魔方
实例-2
假设原始矩阵是{ { 8, 7, 6 }, { 9, 5, 1 }, { 5, 3, 8 } };
此处任何行、任何列或对角线的总和都不相等。
检查魔法矩阵后,结果索引将是
给定矩阵不是魔方
算法
步骤 1 - 初始化并声明矩阵
步骤 2 - 声明布尔值以检查魔方。
步骤 3 - 使用循环查找两个对角线的总和。
步骤 4 - 使用 for 循环查找行和列的总和。
步骤 5 - 检查魔方。
步骤 6 - 打印结果。
算法
要获取数组(该数组中的元素数),数组有一个内置属性,即length
下面是它的语法-
array.length
其中,"array"是指数组引用。
多种方法
我们以不同的方法提供了解决方案。
通过使用矩阵的静态初始化
通过使用用户定义的方法
让我们逐一查看程序及其输出。
方法 1:通过使用矩阵的静态初始化
在这种方法中,矩阵元素将在程序中初始化。然后根据算法检查矩阵是否为魔方。
示例
public class Main { //main 方法 public static void main(String[] args){ //初始化并声明矩阵 int mat[][] = {{ 13, 8, 15 }, { 14, 12, 10 }, { 9, 16, 11 }}; int M = 3; //声明布尔值以检查是否为魔方 boolean flag = false; //初始化并将对角线和声明为 0 int sum1 = 0,sum2=0; //求两个对角线的和,即 sum1 和 sum2 for (int i = 0; i < M; i++){ sum1 += mat[i][i]; sum2 += mat[i][M-1-i]; } //检查对角线的总和是否不相等,否则它不是魔方 if(sum1!=sum2) flag = true; for (int i = 0; i < M; i++) { //初始化并将行和列的总和声明为 0 int rowSum = 0, colSum = 0; //查找行和列的总和,即行和列 for (int j = 0; j < M; j++){ rowSum += mat[i][j]; colSum += mat[j][i]; } //检查行、列和对角线的总和是否不相等,否则它不是魔方 if (rowSum != colSum || colSum != sum1) flag = true; } //检查并打印魔方 if (!flag) System.out.println("Given matrix is a Magic Square"); else System.out.println("Given matrix is a not a magic" + " Square"); } }
输出
Given matrix is a Magic Square
方法 2:使用用户定义方法
在此方法中,矩阵元素将在程序中初始化。然后通过将矩阵作为参数传递来调用用户定义方法,并在方法内部按照算法检查矩阵是否为魔方。
示例
public class Main { //main 方法 public static void main(String[] args){ //初始化并声明矩阵 int mat[][] = {{ 8, 7, 6 }, { 9, 5, 1 }, { 5, 3, 8 }}; //调用用户定义函数 magicSquare(mat); } static int M = 3; //用户定义的方法 static void magicSquare(int mat[][]) { //声明布尔值以检查是否为魔方 boolean flag = false; //初始化并将对角线总和声明为 0 int sum1 = 0,sum2=0; //查找两个对角线的总和,即 sum1 和 sum2 for (int i = 0; i < M; i++) { sum1 += mat[i][i]; sum2 += mat[i][M-1-i]; } //检查对角线总和是否不相等,则它不是魔方 if(sum1!=sum2) flag = true; for (int i = 0; i < M; i++) { //初始化并将行和列的总和声明为 0 int rowSum = 0, colSum = 0; //查找行和列的总和,即行和列 for (int j = 0; j < M; j++) { rowSum += mat[i][j]; colSum += mat[j][i]; } //检查行、列和对角线的总和是否不相等,否则它不是魔方 if (rowSum != colSum || colSum != sum1) flag = true; } //检查并打印魔方 if (!flag) System.out.println("Given matrix is a Magic Square"); else System.out.println("Given matrix is a not a magic" + " Square"); } }
输出
Given matrix is a not a magic Square
在本文中,我们探索了使用 Java 编程语言检查矩阵是否为魔方的不同方法。