Java实现《单数N*N宫格图》横、竖、斜之和都相等

看过《神雕侠侣》神剧的，不知道是否记得，有段黄蓉与瑛姑比数的场景，黄蓉快速写出了4*4宫格图，瑛姑真是嫉妒与恨。重点是黄蓉留下了一句话“所有的宫格图都有规律”。正当读初一的小编，看过之后的某一天实在无聊，就拿起白纸铅笔各种对称研究，2天的不懈努力终于找出单数、四倍数的宫格，eg：3*3、5*5、7*7、9*9...、4*4、8*8、12*12、16*16...及6*6宫格。小编今天在这里用Java实现《单数宫格图》，如需《四倍数的宫格》请关注便可阅读。

创建一个Java类NNGrid.java

public class NNGrid {public static void main(String[] args) {int num = 5;// 5*5=25宫格Integer[][] array = singleGrid(num);outPutResult(array, num);// 输出结果checkResult(array, num);// 验证结果}
}

宫格图算法函数singleGrid(int num)

/*** @msg 单数宫格图* @2019年8月28日 wxs*/
public static Integer[][] singleGrid(int num) {int arraySize = num * 2 - 1;// N宫格四边扩充N/2格Integer[][] array = new Integer[arraySize][arraySize];// 初始化宫格数组int value = 1;for (int i = 0; i < num; i++) {int x = arraySize / 2 + i;int y = i;for (int j = 0; j < num; j++) {array[x - j][y + j] = value++;}}// 将扩充格的数字移入N宫格内int extendNum = num / 2;// 每边扩展宫格数int extendRowNum = extendNum * 2 - 1;// 扩展宫格，从有数据的格子开始遍历，需要遍历的行数int startIndex = extendNum + 1;// 扩展宫格有数据的格子开始下标int endIndex = arraySize - extendNum - 1;// N宫格数组最后下标for (int i = 0; i < extendNum; i++) {for (int j = 0; j < extendRowNum; j++) {// 左边扩充格数字移入N宫格，N宫格填充顺序从右到左if (array[startIndex + j][extendNum - 1 - i] != null) {for (int k = 0; k < extendNum; k++) {if (array[startIndex + j][endIndex - k] == null) {array[startIndex + j][endIndex - k] = array[startIndex + j][extendNum - 1 - i];array[startIndex + j][extendNum - 1 - i] = null;break;}}}// 右边扩充格数字移入N宫格，N宫格填充顺序从左到右if (array[startIndex + j][endIndex + 1 + i] != null) {for (int k = 0; k < extendNum; k++) {if (array[startIndex + j][extendNum + k] == null) {array[startIndex + j][extendNum + k] = array[startIndex + j][endIndex + 1 + i];array[startIndex + j][endIndex + 1 + i] = null;break;}}}// 上边扩充格数字移入N宫格，N宫格填充顺序从下到上if (array[extendNum - 1 - i][startIndex + j] != null) {for (int k = 0; k < extendNum; k++) {if (array[endIndex - k][startIndex + j] == null) {array[endIndex - k][startIndex + j] = array[extendNum - 1 - i][startIndex + j];array[extendNum - 1 - i][startIndex + j] = null;break;}}}// 下边扩充格数字移入N宫格，N宫格填充顺序从上到下if (array[endIndex + 1 + i][startIndex + j] != null) {for (int k = 0; k < extendNum; k++) {if (array[extendNum + k][startIndex + j] == null) {array[extendNum + k][startIndex + j] = array[endIndex + 1 + i][startIndex + j];array[endIndex + 1 + i][startIndex + j] = null;break;}}}}}// 将扩充数组转换成N宫格数组Integer[][] nArray = new Integer[num][num];for (int i = 0; i < num; i++) {for (int j = 0; j < num; j++) {nArray[i][j] = array[i + extendNum][j + extendNum];}}return nArray;
}

输出宫格图结果

public static void outPutResult(Integer[][] array, int num) {for (int i = 0; i < num; i++) {for (int j = 0; j < num; j++) {System.out.print((array[i][j] == null ? "" : array[i][j]) + nul(num, array[i][j]));}System.out.println();}
}

/*** @msg 输出结果数之间空格* @2019年8月26日 wxs*/
public static String nul(int num, Integer v) {String NUL = " ";int len = String.valueOf(num * num).length();int v_len = v == null ? 0 : String.valueOf(v).length();int n = len - v_len;for (int i = 0; i < n; i++) {NUL += " ";}return NUL;
}

验证结果

/*** @msg 验证结果* @2019年8月26日 wxs*/
public static void checkResult(Integer[][] array, int num) {int leftObliqueSum = 0;int rightObliqueSum = 0;String leftObliqueSumStr = "";String rightObliqueSumStr = "";for (int i = 0; i < num; i++) {int rowSum = 0;int colSum = 0;String rowSumStr = "";String colSumStr = "";for (int j = 0; j < num; j++) {rowSum += array[i][j];rowSumStr += "+" + array[i][j];colSum += array[j][i];colSumStr += "+" + array[j][i];}System.out.println("row-" + (i + 1) + "：" + rowSumStr.substring(1) + "=" + rowSum);System.out.println("col-" + (i + 1) + "：" + colSumStr.substring(1) + "=" + colSum);leftObliqueSum += array[i][i];leftObliqueSumStr += "+" + array[i][i];rightObliqueSum += array[num - 1 - i][i];rightObliqueSumStr += "+" + array[num - 1 - i][i];}System.out.println("leftObliqueSum：" + leftObliqueSumStr.substring(1) + "=" + leftObliqueSum);System.out.println("rightObliqueSum：" + rightObliqueSumStr.substring(1) + "=" + rightObliqueSum);
}