Java 如何检查矩阵是否为幻方

矩阵是指按矩形布局排列的二维数据元素集合。在Java中，具有两个维度的数组可以被视为矩阵。

根据问题的陈述，任务是检查矩阵是否为幻方。

如果任何一行、一列或者对角线上的元素之和等于一个特定的数，则称矩阵为幻方。

让我们深入探讨本文，了解如何使用Java编程语言来实现。

为您展示一些实例

实例-1

Suppose the original matrix is {
   { 13, 8, 15 },
   { 14, 12, 10 },
   { 9, 16, 11 }
};

对于任意的行、列或对角线，它们的和都等于36。

检查魔方阵后，结果索引将为

给定的矩阵是一个魔方阵。

实例-2

Suppose the original matrix is{
   { 8, 7, 6 },
   { 9, 5, 1 },
   { 5, 3, 8 }
};

这里的任意行或任意列或对角线的和都不相等。

检查幻方矩阵后，结果索引将是

给定的矩阵不是一个幻方

步骤

第1步 − 初始化和声明矩阵

第2步 − 声明Boolean变量来检查幻方。

第3步 − 使用循环来找出两个对角线的和。

第4步 − 使用for循环找出行和列的和。

第5步 − 检查幻方。

第6步 − 打印结果。

语法

为了获得一个数组的长度（该数组中元素的数量），数组有一个内置的属性，即 length

下面是其语法 –

array.length

其中，“array”指的是数组的引用。

多种方法

我们提供了不同的方法来解决问题。

通过使用矩阵的静态初始化
通过使用用户定义的方法

让我们逐个查看程序及其输出。

方法1：通过使用矩阵的静态初始化

在这种方法中，矩阵元素将在程序中初始化。然后根据算法检查矩阵是否为幻方。

示例

public class Main {
   //main method
   public static void main(String[] args){

     //Initialising and declaring matrix
      int mat[][] = {{ 13, 8, 15 }, { 14, 12, 10 }, { 9, 16, 11 }};
      int M = 3;

      //declare boolean to check for magic square or not
      boolean flag = false;

      //Initialising and declaring the diagonal sum as 0
      int sum1 = 0,sum2=0;

      //finding the sum of the two diagonals i.e. sum1 and sum2
      for (int i = 0; i < M; i++){
         sum1 += mat[i][i];
         sum2 += mat[i][M-1-i];
      }

      //check if sum of diagonals are unequal then it is not a magic square
      if(sum1!=sum2)
      flag = true; 
      for (int i = 0; i < M; i++) {

         //Initialising and declaring the row sum and column sum as 0
         int rowSum = 0, colSum = 0;

         //finding the sum of the rows and columns i.e. row and column
         for (int j = 0; j < M; j++){
            rowSum += mat[i][j];
            colSum += mat[j][i];
         }

         //check if sum of rows, columns and diagonals are unequal then it is not a magic square
         if (rowSum != colSum || colSum != sum1)
            flag = true; 
      }

      //checking and printing magic square
      if (!flag)
         System.out.println("Given matrix is a Magic Square");
      else
         System.out.println("Given matrix is a not a magic" + " Square");
   }
}

输出

Given matrix is a Magic Square

方法2：使用用户定义的方法

在此方法中，矩阵元素将在程序中初始化。然后通过将矩阵作为参数传递给用户定义的方法，并在方法内部根据算法检查矩阵是否为幻方。

示例

public class Main {
   //main method
   public static void main(String[] args){

      //Initialising and declaring matrix 
      int mat[][] = {{ 8, 7, 6 }, { 9, 5, 1 }, { 5, 3, 8 }};
      //calling user defined function           
      magicSquare(mat);
   }
   static int M = 3;

   //user defined method
   static void magicSquare(int mat[][]) {

      //declare boolean to check for magic square or not
      boolean flag = false;

      //Initialising and declaring the diagonal sum as 0
      int sum1 = 0,sum2=0;

      //finding the sum of the two diagonals i.e. sum1 and sum2
      for (int i = 0; i < M; i++)   {
         sum1 += mat[i][i];
         sum2 += mat[i][M-1-i];
      }

      //check if sum of diagonals are unequal then it is not a magic square
      if(sum1!=sum2)
      flag = true; 
      for (int i = 0; i < M; i++) {

         //Initialising and declaring the rows and columns sum as 0
         int rowSum = 0, colSum = 0;

         //finding the sum of the rows and columns i.e. row and column
         for (int j = 0; j < M; j++)    {
            rowSum += mat[i][j];
            colSum += mat[j][i];
         }

         //check if sum of rows, columns and diagonals are unequal then it is not a magic square
         if (rowSum != colSum || colSum != sum1)
         flag = true; 
      }

      //checking and printing magic square
       if (!flag)
         System.out.println("Given matrix is a Magic Square");
      else
         System.out.println("Given matrix is a not a magic" + " Square");
   }
}