Quadrado Mágico
Publicado por Enzo de Brito Ferber (última atualização em 14/12/2012)
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Comentei bastante o código e coloquei as regras de construção do quadrado no cabeçalho inicial.
Como ficou extenso, não vou postar na descrição. O código está disponível para visualização no browser.
/* * Magic Square * * @Author: Enzo Ferber * : enzoferber@gmail.com * * O QUADRADO MÁGICO * ----------------- * * [*] As regras: * ~~~~~~~~~~~~~~ * * 1. A matriz sempre terá os lados ímpares. * * 2. O primeiro número é posicionada no meio da primeira coluna. * * 3. O próximo número é colocado deslocando uma posição para cima * e uma posição para direita. Caso seja alcançada uma das bordas * do quadrado, a posição é invertida. * * 4. Caso já haja um número na nova posição, volta-se a posição antiga * e apenas descemos linha. A coluna continua a mesma. * * [*] Exemplo com cubo 3x3: * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ * * 0 1 0 Posição Inicial (Regra 1 e 2) * 0 0 0 * 0 0 0 * * 0 1 0 Posição 2 (Regra 3) * 0 0 0 * 0 0 2 * * 0 1 0 Posição 3 (Regra 3) * 3 0 0 * 0 0 2 * * Seguindo a regra, a próxima posição seria o quadrado onde está o número * 1. Então, seguindo a regra 4, voltamos para a posição anterior (3), e * descemos uma linha. * * 0 1 0 Posição 4 (Regra 4) * 3 0 0 * 4 0 2 * * [*] Compilação e Execução: * ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ * * $ gcc -o magicsquare magicsquare.c * $ ./magicsquare 3 * 8 1 6 * 3 5 7 * 4 9 2 * * [*] Magic Constant: 15 * $ * */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <string.h> #define INIT_NUMBER 0x00 /* * Protótipos de funções */ int **buildsquare ( int ); void printsquare ( int ** , int ); void initsquare ( int **, int, int ); int calcfactor ( int **, int ); /* * Função para calcular a constante */ int calcfactor ( int **_square, int size ) { register int i, factor = 0; for ( i = 0; i < size; i++ ) factor += _square[0][i]; return factor; } /* * Função para inicializar o quadrado com * um dado número */ void initsquare ( int **_square, int size, int n ) { register int i, j; for ( i = 0; i < size; i++ ) for ( j = 0; j < size; j++ ) _square[i][j] = n; } /* * Construção do quadrado mágico */ int **buildsquare ( int size ) { int matrixsize = size * size; int **_square, row = 0, col = (size / 2), lastRow, lastCol; register int i; /* * Aloca linhas do quadrado */ _square = (int **) malloc ( size * sizeof(int *)); /* * Para cada linha, aloca colunas */ for ( i = 0; i < size; i++ ) *(_square + i) = (int *) malloc ( size * sizeof(int)); /* * Checagem de memória */ if ( !_square) { printf ( " [*] Error: Couldn't malloc() memory.\n"); return NULL; } /* * Inicializa o quadrado com zeros */ initsquare ( _square, size, INIT_NUMBER ); /* * Coloca o primeiro número no quadrado * * 0 1 0 * 0 0 0 * 0 0 0 */ (_square[row][col]) = 1; for ( i = 2; i <= matrixsize; i++ ) { /* * backup */ lastRow = row; lastCol = col; /* * Cálculo de coluna e linha */ row = ( row == 0 ) ? size - 1 : row - 1; col = ( col == ( size - 1 )) ? 0 : col + 1; /* * Se o número for zero, o quadrado está pronto para receber * dados novos... */ if ( _square[row][col] == 0 ) (_square[row][col]) = i; else { /* * Se não for zero, significa que um número já foi inserido * na posição, então a regra é voltar para a ultima posição e * "descer" uma linha na matriz, mantendo a coluna. */ row = lastRow + 1; col = lastCol; (_square[row][col]) = i; } } /* * Retorna o quadrado */ return _square; } void printsquare ( int **_square, int size ) { register int i, j; for ( i = 0; i < size; i++ ) { for ( j = 0; j < size; j++ ) { if ( _square[i][j] < 10 ) printf ( " " ); if ( _square[i][j] < 100 ) printf ( " " ); if ( _square[i][j] < 1000 ) printf ( " " ); printf ( "%d ", (_square[i][j]) ); } printf ( "\n"); } } int main ( int argc, char *argv[] ) { /* * O quadrado */ int **magicsquare, size; /* * Assegura que o usuário entre com um número */ if ( argc < 2 ) { printf ( " [*] Usage: %s <odd_number>\n", argv[0] ); exit ( EXIT_FAILURE ); } size = atoi(argv[1]); /* * Assegura que o número é ímpar */ if ( !( size % 2 )) { printf ( " [*] Error: Number must be odd.\n" ); exit ( EXIT_FAILURE ); } /* * Construção do quadrado */ magicsquare = buildsquare ( size ); /* * Erro */ if ( !magicsquare ) { printf ( " [*] Error: Couldn't build square matrix.\n"); free ( magicsquare ); exit ( EXIT_FAILURE ); } /* * Imprime o quadrado */ printsquare ( magicsquare, size ); /* * Imprime a constante */ printf ( "\n [*] Magic Constant: %d\n", calcfactor(magicsquare, size)); return EXIT_SUCCESS; }
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