要在Java中实现Z字形扫描,我们需要遍历一个给定的n×n矩阵,并按照Z字形的顺序输出其元素。Z字形扫描的路径通常是从矩阵的左上角开始,沿着对角线方向交替向下和向上移动,直到遍历完整个矩阵。
下面是一个简单的Java实现示例:
import java.util.Scanner;
public class ZigzagScan {
public static void main(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
// 读取矩阵大小
System.out.print("请输入矩阵的大小n: ");
int n = scanner.nextInt();
// 初始化矩阵
int[][] matrix = new int[n][n];
// 读取矩阵元素
System.out.println("请输入矩阵元素:");
for (int i = 0; i < n; i++) {
for (int j = 0; j < n; j++) {
matrix[i][j] = scanner.nextInt();
}
}
// 执行Z字形扫描
System.out.println("Z字形扫描结果:");
zigzagScan(matrix, n);
}
public static void zigzagScan(int[][] matrix, int n) {
boolean goingUp = true; // 用于指示当前的扫描方向
for (int sum = 0; sum <= 2 * (n - 1); sum++) {
if (goingUp) {
// 向上扫描
for (int i = 0; i <= sum; i++) {
int j = sum - i;
if (i < n && j < n) {
System.out.print(matrix[i][j] + " ");
}
}
} else {
// 向下扫描
for (int i = 0; i <= sum; i++) {
int j = sum - i;
if (j < n && i < n) {
System.out.print(matrix[j][i] + " ");
}
}
}
goingUp = !goingUp; // 改变扫描方向
}
}
}
代码说明:
-
输入部分:
- 首先,我们使用
Scanner
类从控制台读取矩阵的大小n
。 - 然后,我们初始化一个
n×n
的二维数组matrix
来存储矩阵元素。 - 接着,我们从控制台读取矩阵的元素,并填充到
matrix
中。
- 首先,我们使用
-
Z字形扫描逻辑:
- 我们使用一个布尔变量
goingUp
来指示当前的扫描方向。 - 通过一个循环
for (int sum = 0; sum <= 2 * (n - 1); sum++)
,我们遍历所有可能的对角线。 - 对于每一条对角线,根据
goingUp
的值决定是从左下向右上扫描还是从右上向左下扫描。 - 在每次扫描结束后,切换
goingUp
的值以改变下次的扫描方向。
- 我们使用一个布尔变量
-
输出部分:
- 在扫描过程中,我们直接输出每个被访问的矩阵元素。
这种方法通过对角线的和sum = i + j
来控制访问顺序,确保了Z字形的遍历路径。希望这个实现能够帮助你理解和应用Z字形扫描算法!