特殊矩阵打印

来源：互联网发布：域名是否被墙编辑：程序博客网时间：2024/05/01 06:47

本文讨论一些特殊矩阵的打印方法 int getNumberWidth(int number){//获取number的位数
 int width=0;
 while(number){
  number/=10;
  width++;
 }
 return width;
}

//n=5: 
//1   2   9   10 25 
//4   3   8   11 24 
//5   6   7   12 23 
//16 15 14 13 22 
//17 18 19 20 21 
void printMatrix(int size){
    int width=getNumberWidth(size*size);  
    width++;
    setfill(' ');
    cout.flags(ios::left);
    int start=1;
    int colStep;
    for(int i=1;i<=size;i++){
        colStep=i%2?1:-1;
        int pre=i%2?start-1:start+(4*(i-1)+1);
        start=pre;
        for(int j=1;j<=size;j++){
            if(j<=i)
                cout<<setw(width)<<(pre=pre+colStep);
            else
                if(j%2==0)
                    cout<<setw(width)<<(pre=pre+2*i-1);
                else
                    printf(t,(pre=pre+4*(j-1)-2*i+1));
        }
        cout<<endl;
    }
}

//n=6 
//1  2  2  2  2  1 
//1  2  3  3  2  1 
//1  2  3  3  2  1 
//1  2  3  3  2  1 
//1  2  3  3  2  1 
//1  1  1  1  1  1 
void printmatrix(int n) {
  for (int ii=0, maxval=2, delta=2; ii < n; ++ii, maxval+=delta) {
    if (ii == (n>>1)) {
      delta = -2;
      maxval -= (n & 1) ? 1 : 3;
    }
    for (int jj = 0 ; jj < n; ++jj) {
      int curval = (jj < (n>>1)) ? jj+1 : n-jj;
      cout << min(curval, maxval) << ' ';
    }
    cout << endl;
  }
  cout << endl;
}

//数组螺旋方向
enum Direction{
    LeftTop,//数组第一个元素位于左上角
    RightTop,//数组第一个元素位于右上角
    LeftBottom,//数组第一个元素位于左下角
    RightBottom//数组第一个元素位于右下角
};
//数组顺时针还是逆时针旋转
enum Wise{
    CounterClock,
    Clock
};
//获取螺旋数组指定i，j位置的值
int getCircleNumber(int n,int i,int j,Direction direction,Wise wise,int base=1){
     int index=min(i,j);
     index=min(index,n-max(i,j)-1);
     int len=n-2*index-1;
     int first=base+4*index*(n-index);
     int bound=len+index;
     if(i==index)//数组第一个元素位于左上角的情况
         first+=wise==Clock?j-index:i==j?0:3*len+(bound-j);
     else if(i==bound){
         first+=wise==Clock?2*len+(bound-j):len+(j-index);
     }
     else if(j==index){
         first+=wise==Clock?3*len+(bound-i):i-index;
     }
     else
         first+=wise==Clock?len+(i-index):2*len+(bound-i);
     switch(direction){
         case LeftTop:                   
             break;
         case RightTop://右上角情况，相当于左上角的情况旋转90度
             if(i==index)
                 first+=wise==Clock?(j!=bound?3*len:-len):(i!=j?-3*len:len);
             else
                 first+=wise==Clock?-len:len;
             break;
         case RightBottom://旋转180度
             if(i==index || (j==bound &&i!=bound))
                 first+=wise==Clock?2*len:(i!=j?-2*len:2*len);
             else
                 first+=wise==Clock?-2*len:i!=j?2*len:-2*len;
             break;
         case LeftBottom://旋转270度
             if(j==index)
                 first+=wise==Clock?(i!=index?-3*len:len):(i!=bound?3*len:-len);
             else
                 first+=wise==Clock?len:-len;
             break;
     }
     return first;
}
//n=5
//1   2   3   4   5 
//16 17 18 19 6 
//15 24 25 20 7 
//14 23 22 21 8 
//13 12 11 10 9 
void print2Matrix(int n,Direction direction,Wise wise,int base=1){
    int width=getNumberWidth(n*n);
    width++;
    setfill(' ');
    cout.flags(ios::left);
    for(int i=0;i<n;i++){
        for(int j=0;j<n;j++){
            cout<<setw(width)<<getCircleNumber(n,i,j,direction,wise,base)<<" ";
        }
        cout<<endl;
    }
}
//n=7
//7  8   9   4  5   6   7 
//6  13 10 3  12 13 8 
//5  12 11 2  11 10 9 
//4  3   2   1  2   3   4 
//9  10 11 2  11 12 5 
//8  13 12 3  10 13 6 
//7  6   5   4  9   8   7 
void print4Matrix(int n){
    int len=n>>1;
    int width=getNumberWidth(len*len+len+2);
    width++;
    setfill(' ');
    cout.flags(ios::left);
    for(int i=0;i<n;i++){
        int num=0;
        int ii=i<len?i:i-len-1;
        for(int j=0;j<n;j++){
            Direction dire;
            if(i<len)
                dire=j<len?LeftBottom:LeftTop;
            else
                dire=j<len?RightBottom:RightTop;
            if(i==len)//两个中轴线的情况，横轴
                num=j<=len?(len+1-j):(j-len+1);
            else if(j==len)//竖轴
                num=i<=len?(len+1-i):(i-len+1);
            else{//分别处理四角螺旋矩阵
                num=getCircleNumber(len,ii,j<len?j:j-len-1,dire,Clock,len+2);
            }
            cout<<setw(width)<<num<<' ';
        }
        cout<<endl;
    }
}