魔方矩阵(魔术矩阵)又称幻方,是有相同的行数和列数,并在每行每列、对角线上的和都相等的矩阵。魔方矩阵中的每个元素不能相同。
我们给出N为奇数时的JavaScript解法,假定N阶魔方中的数据为1~N²。
思路:先在矩阵第一行中间的位置上放1,然后把数字按照升序沿着左上角放置到矩阵中。如果越界了,就假设周围还有一个矩阵,将数字放到那个位置上;如果那个位置已经被占据了,就跳过该位置放到下面的位置,然后重新按照原来的方法放。
function magicMatrix(n) {
var matrix = [];
var x = 0;
var y = (n-1)/2; // 奇数的中心位置
for (let i = 0; i < n; i++) {
matrix[i] = [];
for (let j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = 0;
}
}
// 按升序依次填写
for (let i = 0; i < n * n; i++) {
pose(i + 1);
}
// 填入规则
function pose(value) {
// 填写当前位置的值
matrix[x][y] = value;
// 存住当前位置
var tx = x;
var ty = y;
// 默认更新为左上角位置
x--;
if (x < 0) {
x += n;
}
y--;
if (y < 0) {
y += n;
}
// 左上角已有数据, 则回退到正下方位置
if (matrix[x][y] !== 0) {
x = tx + 1;
if (x === n) {
x -= n;
}
y = ty;
}
}
return matrix;
}
当n = 5 时,测试如下: