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📅  最后修改于: 2023-12-03 15:10:42.425000             🧑  作者: Mango

构造一个方阵,其对角线和的奇偶性与矩阵的大小相同

在这个问题中,我们需要构建一个方阵,在该方阵中,该方阵的对角线元素的和应当与该方阵的大小的奇偶性相同。为了解决这个问题,我们可以使用下面的算法:

  1. 对于给定的整数n,构建一个n x n的矩阵。
  2. 将对角线上的元素设置为1。
  3. 检查该方阵的大小n的奇偶性。
  4. 如果n是奇数,则将除对角线之外的所有元素设置为0。
  5. 如果n是偶数,则将除对角线和与对角线相邻的两个位置之外的所有元素设置为0。

下面是使用Python代码实现上述算法的代码片段:

def build_matrix(n):
    matrix = [[0] * n for i in range(n)]
    for i in range(n):
        matrix[i][i] = 1
    if n % 2 == 1:
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                if i != j:
                    matrix[i][j] = 0
    else:
        for i in range(n):
            for j in range(n):
                if i != j and i != j + 1 and i != j - 1:
                    matrix[i][j] = 0
    return matrix

接下来是对实现的讲解:

  • 首先,我们使用两个for循环来构建一个n x n的矩阵,其中每个元素都被初始化为零。
  • 接下来,我们使用另一个for循环将矩阵的对角线上的元素设置为1。
  • 然后,我们检查n的奇偶性,并根据需要将矩阵的其余元素设置为0。如果n是奇数,那么我们只需要将除对角线之外的元素设置为0。如果n是偶数,我们需要将对角线和与对角线相邻的两个位置之外的所有元素设置为0。
  • 最后,我们返回构建的矩阵。

这个算法的时间复杂度为O(n^2),因为我们需要使用三个嵌套的for循环来构建和修改矩阵。由于该算法中使用的数据结构是简单的二维列表,因此空间复杂度为O(n^2)。

因此,我们已经成功地实现了一个可以构建对角线和的奇偶性与矩阵大小相同的方阵的算法。