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如何打印矩阵

时间:2015-01-22 12:48:26      阅读:225      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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如何打印矩阵

 

顺时针方向打印矩阵

如何顺时针打印一个矩阵的元素呢,例如:如果输入如下矩阵:

1              2              3              4
5              6              7              8
9              10           11           12
13           14           15           16

则依次打印出数字:1, 2, 3, 4, 8, 12, 16, 15, 14, 13, 9, 5, 6, 7, 11, 10

思路:用类似深度搜索的方法来做,每次朝一个方向走,如果不能再走了顺时针转向。

int array[1000][1000];
int canUse[1000][1000];
int step[4][2] = {{0, 1}, {1, 0}, {0, -1}, {-1, 0}};

void Scan(int x, int y, int direct, int m, int n)
{
    int i;
    canUse[x][y] = 0;
    printf("%d ", array[x][y]);

    for (i = 0; i < 4; i++) {
        int j = (direct + i) % 4;
        int tx = x + step[j][0];
        int ty = y + step[j][1];

        if (0 <= tx && tx < m && 0 <= ty && ty < n && canUse[tx][ty]) {
            Scan(tx, ty, j, m, n); 
        }   
    }   
}

int main()
{
    int m = 4, n = 4;
    int i, j, v=1;

    for (i=0; i<m; i++) {
        for (j=0; j<n; j++) {
            array[i][j] = v++;
            canUse[i][j] = 1;
        }   
    }   

    Scan(0, 0, 0, m, n); 
    printf("\n");
}

 

 


 

沿对角线方向迂回遍历矩阵

如何沿对角线方向迂回遍历一个矩阵的元素呢,例如:如果输入如下矩阵:

1              2              3              4
5              6              7              8
9              10           11           12
13           14           15           16

则依次打印出数字:1, 2, 5, 9, 6, 3, 4, 7, 10, 13, 14, 11, 8, 12, 15, 16

思路:同一连线上的点,其坐标x+y必然都相等

偶数次(从0开始计数)沿右上方向运动;奇数次则沿左下方向运动。

int main()
{
    int M = 4, N = 4;
    int matrix[M][N];
    int i, j, v=1;

    for (i=0; i<M; i++) {
        for (j=0; j<N; j++) {
            matrix[i][j] = v++;
        }   
    }   

    for (i = 0; i < M + N; i++) {
        if (i % 2 == 0) {
            int j = i < M ? i : M - 1;
            int k = i - j;

            while (j >= 0 && k < N) {
                printf("%d, ", matrix[j--][k++]);
            }   

        } else {
            int k = i < N? i : N -1; 
            int j = i - k;
            while(k >= 0 && j < M){ 
                printf("%d, ", matrix[j++][k--]);
            }   
        }   

    }   

    printf("\n");
}

 

 


 

打印螺旋矩阵

下面是一个螺旋队列: 

   73   74   75   76   77   78   79   80  81
   72   43   44   45   46   47   48   49   50
   71   42   21   22   23   24   25   26   51
   70   41   20    7     8      9   10   27   52
   69   40   19    6     1     2    11   28   53
   68   39   18    5     4     3    12   29   54
   67   38   17   16   15   14   13   30   55
   66   37   36   35   34   33   32   31   56
   65   64   63   62   61   60   59   58   57

 

看清以上数字排列的规律,设1点的坐标是(0,0),x方向向右为正,y方向向下为正。例如:7的坐标为(-1,-1),2的坐标为(1,0),3的坐标为(1,1)。编程实现输入任意一点坐标(x,y),输出所对应的数字;或输入任意数字,输出该数字的坐标。
解析:规律能看出来,问题就在于如何利用它。很明显这个队列是顺时针螺旋向外扩展的,我们可以把它看成一层一层往外延伸。第 0 层规定为中间的那个 1,第 1 层为 2 到 9,第 2 层为 10 到 25,注意到 1、9、25、……不就是平方数吗?而且是连续奇数(1、3、5、……)的平方数。这些数还跟层数相关,推算一下就可以知道第 t 层之内一共有 (2t-1)^2 个数,因而第 t 层会从 [(2t-1)^2] + 1 开始继续往外螺旋。给定坐标 (x,y),如何知道该点处于第几层?层数 t = max(|x|,|y|)。
  知道了层数,接下来就好办多了,这时我们就知道所求的那点一定在第 t 层这个圈上,顺着往下数就是了。要注意的就是螺旋队列数值增长方向和坐标轴正方向并不一定相同。我们可以分成四种情况——上、下、左、右——或者——东、南、西、北,分别处于四条边上来分析。
  东|右:x == t,队列增长方向和 y 轴一致,正东方向(y = 0)数值为 (2t-1)^2 + t,所以 v = (2t-1)^2 + t + y
  南|下:y == t,队列增长方向和 x 轴相反,正南方向(x = 0)数值为 (2t-1)^2 + 3t,所以 v = (2t-1)^2 + 3t - x
  西|左:x == -t,队列增长方向和 y 轴相反,正西方向(y = 0)数值为 (2t-1)^2 + 5t,所以 v = (2t-1)^2 + 5t - y
  北|上:y == -t,队列增长方向和 x 轴一致,正北方向(x = 0)数值为 (2t-1)^2 + 7t,所以 v = (2t-1)^2 + 7t + x
  其实还有一点很重要,不然会有问题。其它三条边都还好,但是在东边(右边)那条线上,队列增加不完全符合公式!注意到东北角(右上角)是本层的最后一个数,再往下却是本层的第一个数,那当然不满足东线公式啊。所以我们把东线的判断放在最后(其实只需要放在北线之后就可以),这样一来,东北角那点始终会被认为是北线上的点。

 

下面给出第 t 层的图示说明:

技术分享

 

//螺旋队列问题  
  
#include <iostream>  
using namespace std;  
  
#define max(a,b) ((a)>(b) ? (a) : (b))  
#define abs(a) ((a)>0 ? (a) : -(a))  
#define square(a) ((a)*(a))  
  
//输入坐标,输出对应的数字  
int Spiral_Queue(int x, int y){  
    int val;                    //该坐标对应的数值  
    int t = max(abs(x),abs(y)); //该坐标所在的层数  
    if(y == -t)                 //北边(北边的判断分支要先于东边,这是为了东北角最大值考虑的)  
        val = square(2*t-1)+7*t+x;  
    else if(y == t)             //南边  
        val = square(2*t-1)+3*t-x;  
    else if(x == -t)            //西边  
        val = square(2*t-1)+5*t-y;  
    else if(x == t)             //东边  
        val = square(2*t-1)+t+y;  
    return val;  
}  
  
  
int main(){  
    int x,y;  
    const int N = 4;        //需要打印的层数  
    for(y=-N; y<=N; y++){  
        for(x=-N; x<=N; x++)  
            cout<<Spiral_Queue(x,y)<<"  ";  
        cout<<endl;           //按y层打印,换行  
    }  
    return 0;  
}  

 

如何打印矩阵

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原文地址:http://www.cnblogs.com/chenny7/p/4172356.html

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