幻方算法(转)

幻方的算法(C++版)

原文链接:https://www.cnblogs.com/panlijiao/archive/2012/05/11/2496757.html

一、幻方按照阶数可分成了三类,奇数阶幻方双偶阶幻方单偶阶幻方 二、奇数阶幻方(劳伯法) 奇数阶幻方最经典的填法是罗伯法。填写的方法是: 把1(或最小的数)放在第一行正中;按以下规律排列剩下的(n×n-1)个数:
(1)每一个数放在前一个数的右上一格; (2)如果这个数所要放的格已经超出了顶行那么就把它放在底行,仍然要放在右一列; (3)如果这个数所要放的格已经超出了最右列那么就把它放在最左列,仍然要放在上一行; (4)如果这个数所要放的格已经超出了顶行且超出了最右列,那么就把它放在底行且最左列; (5)如果这个数所要放的格已经有数填入,那么就把它放在前一个数的下一行同一列的格内。 例,用该填法获得的5阶幻方: 17   24   1   8   15  
23   5   7   14   16  
4   6   13   20   22  
10   12   19   21   3  
11   18   25   2   9  
二、双偶数阶幻方(海尔法) 所谓双偶阶幻方就是当n可以被4整除时的偶阶幻方,即4K阶幻方。在说解法之前我们先说明一个“互补数”定义:就是在n阶幻方中,如果两个数的和等于幻方中最大的数与1的和(即n×n+1),我们称它们为一对互补数。如在三阶幻方中,每一对和为10的数,是一对互补数 ;在四阶幻方中,每一对和为17的数,是一对互补数。 双偶数阶幻方最经典的填法是海尔法。填写的方法是: 以8阶幻方为例:
(1)先把数字按顺序填。然后,按4×4把它分割成4块(如图) 1   2   3   4   5   6   7   8  
9   10   11   12   13   14   15   16  
17   18   19   20   21   22   23   24  
25   26   27   28   29   30   31   32  
33   34   35   36   37   38   39   40  
41   42   43   44   45   46   47   48  
49   50   51   52   53   54   55   56  
57   58   59   60   61   62   63   64  
(2)每个小方阵对角线上的数字(如左上角小方阵部分),换成和它互补的数。 64   2   3   61   60   6   7   57  
9   55   54   12   13   51   50   16  
17   47   46   20   21   43   42   24  
40   26   27   37   36   30   31   33  
32   34   35   29   28   38   39   25  
41   23   22   44   45   19   18   48  
49   15   14   52   53   11   10   56  
8   58   59   5   4   62   63   1  


三、单偶数阶幻方(斯特拉兹法) 所谓单偶阶幻方就是当n不可以被4整除时的偶阶幻方,即4K+2阶幻方。如(n=6,10,14……)的幻方。   单偶数阶幻方最经典的填法是斯特拉兹法。填写的方法是: 以10阶幻方为例。这时,k=2。
(1)把魔方阵分为A,B,C,D四个象限,这样每一个象限肯定是奇数阶。用罗伯法,依次在A象限,D象限,B象限,C象限按奇数阶幻方的填法填数。

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(2)在A象限的中间行、中间格开始,按自左向右的方向,标出k格。A象限的其它行则标出最左边的k格。将这些格,和C象限相对位置上的数互换位置。

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(3)在B象限所有行的中间格,自右向左,标出k-1格。(注:6阶幻方由于k-1=0,所以不用再作B、D象限的数据交换),将这些格,和D象限相对位置上的数互换位置。

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四、源代码如下,已加详细注释

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