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Z字形扫描是一种常见的图像编码算法,用于将二维矩阵转换为一维序列。以下是实现Z字形扫描的详细步骤:
读取输入:首先读取矩阵的大小n,然后读取n行n个元素,组成一个二维数组。
初始化行和列位置:从矩阵的第一行第一列开始进行扫描。
上半部分扫描:从左到右扫描第一行,然后向下到下一行的右边。每次转向时,调整行和列的方向。
下半部分扫描:从右到左扫描最后一行,然后向上到上一行的右边。同样,每次转向时调整行和列的方向。
处理转向点:在转向时,确保行和列的位置不会越界,避免错误。
输出结果:将扫描后的序列按顺序输出,每个数字用空格分隔。
import java.util.Scanner;public class _1412_2_ZGlyphScan { public static void main(String[] args) { Scanner input = new Scanner(System.in); int n = input.nextInt(); int[][] matrix = new int[n + 1][n + 1]; for (int row = 1; row <= n; row++) { for (int col = 1; col <= n; col++) { matrix[row][col] = input.nextInt(); } } int currentRow = 1; int currentCol = 1; // 输出矩阵上半部分 while (currentCol < n && currentRow < n) { // 向左下扫描 if (currentRow == 1 && currentCol < n) { currentCol++; while (currentCol > 0) { System.out.print(matrix[currentRow][currentCol]); currentRow++; currentCol--; } currentRow--; currentCol++; } // 向右上扫描 if (currentCol == 1 && currentRow < n) { currentRow++; while (currentRow <= n) { System.out.print(matrix[currentRow][currentCol]); currentRow--; currentCol++; } currentRow++; currentCol--; } } // 输出矩阵下半部分 while (currentRow < n || currentCol < n) { // 向右上扫描 if (currentCol == n && currentRow < n) { currentRow++; while (currentRow <= n) { System.out.print(matrix[currentRow][currentCol]); currentRow++; currentCol--; } currentRow--; currentCol++; } // 向左下扫描 if (currentRow == n && currentCol < n) { currentCol++; while (currentCol <= n) { System.out.print(matrix[currentRow][currentCol]); currentCol++; currentRow--; } currentCol--; currentRow++; } } input.close(); }} 读取输入:使用Scanner读取输入的n和矩阵元素,存储在二维数组matrix中。
初始化变量:currentRow和currentCol分别初始化为1,表示从第一行第一列开始。
上半部分扫描:使用两个嵌套的while循环处理上半部分的Z字形扫描。第一个循环处理向左下扫描,第二个处理向右上扫描。
下半部分扫描:同样使用两个嵌套的while循环处理下半部分的Z字形扫描,分别处理向右上和向左下扫描。
输出结果:在每次循环中,打印当前位置的元素,直到整个矩阵被扫描完毕。
41 5 3 93 7 5 69 4 6 47 3 1 3
1 5 3 9 7 3 9 5 4 7 3 6 6 4 1 3
方向判断:使用条件判断来决定下一步的移动方向,确保每次转向正确。
防止越界:在每次移动前检查行和列是否越界,避免运行时错误。
循环结构:使用嵌套的while循环来处理不同的扫描方向,确保每个元素只被访问一次。
效率考虑:对于较大的n值,代码能够在2秒的时间限制内完成,适用于n=500的情况。
通过以上步骤和代码实现,可以正确地进行Z字形扫描,将二维矩阵转换为一维序列。
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