JAVA蛇形矩阵的两种实现方法

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，

1.public class SnakeMatrix {

2.//存储结果的二维数组

3.private int[][] data;

4.//二维数组的维数

5.private int index;

6.//0 右１下２左３上

7.private int direct;

8.public static void main(String[]args){

9. SnakeMatrix s = new SnakeMatrix(10);

10. s.print();

11. }

12.public SnakeMatrix(int i){

13.if(i<1){

14. System.out.println("参数错误");

15. System.exit(0);

16. }

17. index = i;

18. data = new int[i][i];

19.for(int j=0;j

20.for(int k=0;k

21. data[j][k] = 0;

22. }

23. }

24. direct = 0;

25.//manageData();

26. manageDataByMath();

27.

28. }

29./**

30. * 直接根据二维数组的x,y值来计算这个位置的元素值

31. * 一圈为一层，从外到内分别为１，２，３...层

32. * 首先得到这个位置元素的层数

33. * 然后计算这层左上角元素的值

34. * 再计算出这个位置(x,y)相对于左上角元素的偏移量

35. * 二者相加，就是这个位置的元素值

36. */

37.public void manageDataByMath(){

38.for(int i=0;i

39.for(int j=0;j

40. data[i][j] = getDataByPosition(i,j);

41. }

42. }

43.

44. }

45./**

46. * 数组被分为四个部分，

47. * 只看左上部分，

48. * (x,y)位置x,y的较小值就标明了这个位置的层数

49. * 其他三个部分与左上部分是对称的

50. * 映射一下关系就行了

51. * @param i

52. * @param j

53. * @return

55.public int getLevByPosition(int i,int j){

56.int mid = (int)index/2;

57.int tempi,tempj;

58.if((i+1)>mid){

59. tempi = index-i-1;

60. }else{

61. tempi = i;

62. }

63.if((j+1)>mid){

64. tempj = index-j-1;

65. }else{

66. tempj = j;

67. }

68.if(tempi

69.return tempj+1;

70. }

71./**

72. * 计算本层左上角的元素值

73. * @param i

74. * @param j

75. * @return

76. */

77.public int getDataByPosition(int i,int j){

78.int lev = getLevByPosition(i,j);

79.//每一层左上角第一个元素的值

80.int startIndex = 0;

81.//计算这个值

82.for(int temp=1;temp

83. startIndex +=((index-2*temp)*4+4);

84. }

85.return startIndex+getAdd(i,j,lev)+1;

86. }

87./**

88. * 得到偏移量

89. * @param i

90. * @param j

91. * @param lev

92. * @return

93. */

94.public int getAdd(int i,int j,int lev){

95.int add = 0;

96.//每一层的边长

97.int levEdge = index-2*(lev-1);

99.if(i+1 == (index-(lev-1))){

100.//这一层的倒数第一行

101. add = 2*levEdge-1+(index-lev-1-j);

102. }else if(i+1 == lev){

103.//这一层的第一行

104. add = j-lev+1;

105. }else{//中间行

106.if(j>((int)index/2)){

107. add = levEdge + i-lev;

108. }else{

109. add = levEdge + levEdge-2 +levEdge+(index-lev-i-1); 110. }

111. }

112.return add;

113. }

114.private void changeDirect(){

115. direct = (direct+1)%4;

116. }

117.//根据前进方向(direct)判断前方的二维数组元素是否没有赋值

118.private boolean check(int j,int k){

119.if(direct ==0){

120.if((k+1)==index){

121.return false;

122. }else if(data[j][k+1]!=0){

123.return false;

124. }

125. }else if(direct == 1){

126.if((j+1)==index){

127.return false;

128. }else if(data[j+1][k]!=0){

129.return false;

130. }

131. }else if(direct == 2){

132.if(k==0){

133.return false;

134. }else if(data[j][k-1]!=0){

135.return false;

136. }

137. }else{

138.if(j==0){

139.return false;

140. }else if(data[j-1][k]!=0){

141.return false;

142. }

143. }

144.return true;

145. }

146./**

147. * 直接根据蛇形的前进方向一个一个置二维数组的值

148. */

149.public void manageData(){

150.int j = 0;

151.int k = 0;

152. data[j][k] = 1;

153.for(int i=2;i

154.//判断能否合法赋值

155.while(!check(j,k)){

156. changeDirect();

157. }

158.if(direct == 0){

159. k++;

160. }else if(direct == 1){

161. j++;

162. }else if(direct == 2){

163. k--;

164. }else{

165. j--;

166. }

167. data[j][k] = i;

168. }

169.

170. }

171.//仅供参考，数据大了会连在一起

172.public void print(){

173.for(int i = 0;i

174.for(int j = 0;j

175.if(data[i][j]<10){

176. System.out.print(" "+data[i][j]); 177. }else if(data[i][j]>99){

178. System.out.print(" "+data[i][j]); 179. }

180.else{

181. System.out.print(" "+data[i][j]); 182. }

183. }

184. System.out.println();

185. }

186. } 187.

188.}