C 程序以螺旋形式填充 nxn 矩阵

Question

我正在实现一个 C 程序，该程序使用函数以螺旋形式填充方阵。 这是我已经做过的：

#include <stdio.h>
#include <conio.h>

const N = 5;
int top = 0;
int bottom = N - 1;
int right = 0;
int left = N -1;

int main(){
    int z = 1 /*N = 5*/;
    int Array[100][100];
    while (z <= (N*N))
    {
        FillRowForward(Array, z);
        FillColumnDownward(Array, z);
        FillRowBackward(Array, z);
        FillColumnUpward(Array, z);
    }

    printf("Two dimensional array elements: \n");

    for (int i = 0; i < N; i++)
    {
        // printf("\t");
        for (int j = 0; j < N; j++)
        {
            printf("%d \t", Array[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}


/*Definition of functions*/

int FillRowForward(int A[][N], /*int top, int left, int right,*/ int Z)
{
    for (int i = right; i <= left; i++)
    {
        A[top][i] = Z++;
    }
}

int FillColumnDownward(int A[][N], /*int top, int bottom, int right,*/ int Z)
{
    for (int j = top + 1; j <= bottom; j++)
    {
        A[j][bottom] = Z++;
    }
}

int FillRowBackward(int A[][N], /*int bottom, int left, int right,*/ int Z)
{
    for (int i = left - 1; i >= top; i--)
    {
        A[bottom][i] = Z++;
    }
}

int FillColumnUpward(int A[][N], /*int top, int bottom, int right,*/ int Z)
{
    for (int j = bottom - 1; j >= top + 1; j--)
    {
        A[j][left] = Z++;
    }

}

第一个 function 应该填充第一行（ FillRowForward ），下一个应该向下填充第一列，依此类推，直到填充所有矩阵。 但是当我运行它时，它只显示一个黑色和空白的屏幕。 没有 output。 请在这方面需要一些帮助！

Answer 1

目前尚不清楚应该以哪种方式填充该矩阵。 我想Z应该一直在增加。 如果这是真的，那么你应该传递/接受 z 的指针。 或者，由于您已经拥有多个全局变量，因此 z 可能是全局变量。

Answer 2

主要原因是您在主 function ( int [100][100] ) 中创建的数组类型与各个函数的参数类型 ( int[][N] ) 不匹配。 但是，您的代码中还有更多问题。

我建议不要在 C 中使用原生 2D arrays，这很麻烦。 您可以很容易地使用一维数组，只需将坐标从 x、y 转换为 i，反之亦然。

这是您重写为一维方法的代码：

#include <stdio.h>

int Get(int a[], int n, int y, int x)
{
    return a[y * n + x];
}

void Set(int a[], int n, int y, int x, int value)
{
    a[y * n + x] = value;
}

int FillRowForward(int a[], int n, int z, int value)
{
    for (int x = z; x < n - z - 1; x++)
        Set(a, n, z, x, value++);
    return value;
}

int FillColumnDownward(int a[], int n, int z, int value)
{
    int x = n - z - 1;
    for (int y = z; y < n - z - 1; y++)
        Set(a, n, y, x, value++);
    return value;
}

int FillRowBackward(int a[], int n, int z, int value)
{
    int y = n - z - 1;
    for (int x = n - z - 1; x > z; x--)
        Set(a, n, y, x, value++);
    return value;
}

int FillColumnUpward(int a[], int n, int z, int value)
{
    int x = z;
    for (int y = n - z - 1; y > z; y--)
        Set(a, n, y, x, value++);
    return value;
}

int Spiral(int a[], int n, int i)
{
    for (int z = 0; z < n / 2; z++)
    {
        i = FillRowForward(a, n, z, i);
        i = FillColumnDownward(a, n, z, i);
        i = FillRowBackward(a, n, z, i);
        i = FillColumnUpward(a, n, z, i);
    }
    if (n % 2 == 1)
        Set(a, n, n / 2, n / 2, i++);

    return i;
}

void Print(int a[], int n)
{
    for (int i = 0; i < n; i++)
    {
        for (int j = 0; j < n; j++)
        {
            printf("%10d", Get(a, n, i, j));
        }
        printf("\n");
    }
}

int main()
{
    int N = 5;
    int Array[N * N];

    Spiral(Array, N, 0);

    printf("Two dimensional array elements: \n");
    Print(Array, N);

    return 0;
}

Answer 3

在您开始考虑实际程序在做什么之前，需要修复此代码中的许多基本问题。 我怀疑您使用的是 Turbo C 或类似的一些过时的废话，因为此代码无法在现代标准 C 中编译。

• const N = 5; 不要使用隐式 int，这应该是const int N = 5;
• 但是，此表达式中的初始化程序int bottom = N - 1; 不是 integer 常量表达式，所以这会导致问题。 绝对没有理由在文件 scope 中声明所有这些变量，但如果这样做，则需要更改为#define N 5 。
• 不要声明大的 arrays 像int Array[100][100]; 在堆栈上。 这样做可能会导致堆栈溢出，这很难追踪而且很烦人。
• 像i <= left;这样的循环条件是腥的。 与其将left初始化为某个N-1 ，不如将其设置为 N ，然后将循环条件写为i < left 。
• 如注释中所述，您可能希望通过指针传递z以便调用者可以知道它已被修改。
• 在 main() 中调用函数时，您没有任何可见的 function 声明，因此代码不会在现代编译器上编译。 始终在 main() 之前编写原型格式 function 声明符。
• 期望int [][5]的 function 不能将int [100][100]作为参数，当这些 arrays “衰减”为指向其第一个元素的指针时，它会导致指针类型不兼容。 通过使用指向 VLA 的指针并传递数组大小来解决此问题： void function (size_t x, size_t y, int array[x][y]) 。

一旦你解决了所有这些基本的 C 问题，你就可以专注于实际的算法。 如果在修复上述所有问题后仍然无法正常工作，请使用修改后的代码发布一个单独的问题。