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();}}}