解答私信@田田WX //2020-12-30 左右n阶螺旋矩阵

Bertha 。 2022-12-31 14:22 170阅读 0赞

#### 输出下面的n(3<=n<=19)阶螺旋矩阵。输入n(=5)，输出如下左图所示的螺旋矩阵。输入-n(=-5)，输出如下右图所示的螺旋矩阵。 ####

##### 顺时针右旋 #####

###### 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 ######

##### 逆时针左旋 #####

###### 1 16 15 14 13 ######

###### 2 17 24 23 12 ######

###### 3 18 25 22 11 ######

###### 4 19 20 21 10 ######

###### 5 6 7 8 9 ######

#### 输入格式 ####

##### 输入一个整数n或(-n)，n表示要输出的螺旋矩阵的阶数。 #####

#### 输出格式 ####

##### 输出右旋或左旋n阶螺旋矩阵。 #####

代码块：

/*思路：
    因为矩阵是4条边，每条边的循环次数依次为：n, n-1, n-1, n-2, n-2, ... 2, 2, 1, 1
    所以，以4位循环次数为一组，能判断出大循环需要的次数为多少，根据奇数边和偶数边的不同，
    大循环次数分别为：奇数边/2+1，偶数边/2。
    
    4位循环一组的顺序是：
    1.行号不变，列号增加。
    2.列号不变，行号增加
    3.行号不变，列号减少。
    4.列号不变，行号减少。
    
    例：5阶矩阵，每边循环次数：5, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 1。
    分组：{5, 4, 4, 3}, {3, 2, 2, 1}, {1}
    大循环为5/2+1=3。
    可以看出大循环分组内的每条边的循环次数是以每次减少2，逐渐递减*/
    
    
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <math.h>
    
    void input(int *num, int *sign);
    void judge(int **arr, int *num, int *sign);
    void output(int **arr, int *num);
    void rightSpiral(int **arr, int *num);
    void leftSpiral(int **arr, int *num);
    
    void input(int *num, int *sign)
    {
        
    	printf("请输入阶数: ");
    	scanf_s("%d", num);
    	while(*num<-19||(*num>-3&&*num<3)||*num>19)
    	{
        
    		printf("阶数超出范围([-19, -3], [3, 19])，请重新输入: ");
    		scanf_s("%d", num);
    	}
    	/*以下是为了把负数取绝对值，变成正数，以便用于循环次数，同时用sign保留正负号，
    	用于判断函数*/
    	*sign=*num;
    	double dnum=(double)(*num);
    	*num=(int)fabs(dnum);
    }//input
    void judge(int **arr, int *num, int *sign)
    {
        
    	if(*sign>0)
    		rightSpiral(arr, num);
    	else
    		leftSpiral(arr, num);
    }//judge
    void output(int **arr, int *num)
    {
        
    	int i, j;
    	printf("\n输出结果为:\n");
    	for(i=0; i<*num; i++)
    	{
        
    		for(j=0; j<*num; j++)
    			printf("%3d ", arr[i][j]);
    		printf("\n");
    	}
    }//output
    void rightSpiral(int **arr, int *num)
    {
        
    	int loop1, loop2, loop3, loop4;
    	int nA, nB, nC, nD;                     //每条边的循环次数
    	int i, j, k, numb=1;                    //k为大循环次数
    	if(*num%2==0)
    		k=*num/2;
    	else
    		k=*num/2+1;
    	for(i=0, j=-1, nA=*num, nB=*num-1, nC=nB, nD=nC-1; k>0; nA-=2, nB-=2, nC-=2, nD-=2, k--)
    	{
        
    		for(loop1=0, j++; loop1<nA; j++, loop1++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		j--;
    		for(loop2=0, i++; loop2<nB; i++, loop2++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		i--;
    		for(loop3=0, j--; loop3<nC; j--, loop3++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		j++;
    		for(loop4=0, i--; loop4<nD; i--, loop4++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		i++;
    	}
    }//rightSpiral
    void leftSpiral(int **arr, int *num)
    {
        
    	int loop1, loop2, loop3, loop4;
    	int nA, nB, nC, nD;
    	int i, j, k, numb=1;
    	if(*num%2==0)
    		k=*num/2;
    	else
    		k=*num/2+1;
    	for(i=-1, j=0, nA=*num, nB=*num-1, nC=nB, nD=nC-1; k>0; nA-=2, nB-=2, nC-=2, nD-=2, k--)
    	{
        
    		for(loop1=0, i++; loop1<nA; i++, loop1++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		i--;
    		for(loop2=0, j++; loop2<nB; j++, loop2++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		j--;
    		for(loop3=0, i--; loop3<nC; i--, loop3++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		i++;
    		for(loop4=0, j--; loop4<nD; j--, loop4++)
    			arr[i][j]=numb++;
    		j++;
    	}
    }
    
    int main()
    {
        
    	int i;
    	int *num=(int*)malloc(sizeof(int));
    	int *sign=(int*)malloc(sizeof(int));
    	input(num, sign);
    	int **arr=(int**)malloc(*num*sizeof(int*));
    	for(i=0; i<*num; i++)
    		arr[i]=(int*)malloc(*num*sizeof(int));
    	judge(arr, num, sign);
    	output(arr, num);
    	for(i=0; i<*num; i++)
    		free(arr[i]);
    	free(sign);
    	free(num);
    
    	system("pause");
    	return 0;
    }