在 C++ 中計算矩陣中滿足以下條件的單元格數量:當計算相鄰單元格的數量時,結果為斐波那契數。


給定一個維度為行 x 列的矩陣 [ ][ ]。目標是找到滿足給定條件的矩陣單元格的數量。

單元格矩陣 [i][j] 的值 + 其相鄰單元格的數量 = 斐波那契數。

斐波那契數列中的數字:- 0、1、1、2、3、5、8、13、21、43……

讓我們透過示例來理解。

例如

輸入 - matrix[row][col] = {{1, 4, 1}, {2, 0, 1}, {5, 1, 1}}

輸出 - 當計算相鄰單元格的數量時,結果為斐波那契數的矩陣中的單元格數量為:4

解釋

      0    1   2  

0    1    4    1   

1    2    0    1   

2    5    1    1   

單元格(0,0) → 1+2=3 (2 個相鄰單元格 (1,0) 和 (0,1))

單元格(0,2) → 1+2=3

單元格(1,0) → 2+3=5

單元格(2,2) → 1+2=3

輸入 - matrix[row][col] =  {{0,0,0}, {0, 1, 0}, {0, 0, 0} }

輸出 - 當計算相鄰單元格的數量時,結果為斐波那契數的矩陣中的單元格數量為:9

解釋

      0    1   2  

0    0    0   0 

1    0    1   0   

2    0    0   0   

單元格(0,0) → 0+2=2 (2 個相鄰單元格 (1,0) 和 (0,1)) 同樣,單元格 (0,2)、(2,2) 和 (2,0)

單元格(0,1) → 0+3=3 (3 個相鄰單元格 (0,1) 和 (0,2) 和 (1,1)) 同樣,單元格 (1,0)、(1,2) 和 (2,1)

單元格 (1,1) → 1+4=5 

所有 9 個單元格都被計算在內。

下面程式中使用的方法如下

在任何型別的矩陣中,都只有三種類型的單元格。角單元格將有 2 個相鄰單元格,有 3 個相鄰單元格的單元格,以及只有 4 個相鄰單元格的單元格。將 2、3 或 4 新增到這些單元格的值中,並使用函式 check_fibonacci(int num) 檢查總和是否為斐波那契數。

  • 獲取一個矩陣[][] 並對其進行初始化。
  • 函式 check_square(long double num) 獲取一個數字,如果它是完全平方數,則返回 true。
  • 函式 check_fibonacci(int num) 返回 true,如果 num 是斐波那契數。
  • 如果 check_square(5 * num * num + 4) || check_square(5 * num * num - 4) 返回 true,則 num 是斐波那契數。
  • 函式 Fibonacci_cells(int matrix[row][col]) 返回當計算相鄰單元格的數量時,結果為斐波那契數的矩陣中的單元格數量。
  • 將初始計數設定為 0。
  • 使用 for 迴圈從 i=0 到 i<row 和 j=0 到 j<col 進行遍歷。獲取 total = matrix[i][j]。
  • 根據其相鄰單元格,將 2、3 或 4 新增到 total 中。
  • 如果新的 total 是斐波那契數,則 check_fibonacci(total) 將返回 true,因此遞增計數。
  • 在所有 for 迴圈結束時,返回計數作為結果。

示例

即時演示

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
#define row 3
#define col 3

bool check_square(long double num) {
   long double val = sqrt(num);
   return ((val - floor(val)) == 0);
}
bool check_fibonacci(int num) {
   return check_square(5 * num * num + 4) || check_square(5 * num * num - 4);
}
int Fibonacci_cells(int matrix[row][col]) {
   int count = 0;

   for (int i = 0; i < row; i++) {
      for (int j = 0; j < col; j++) {
         int total = matrix[i][j];
         if ((i == 0 && j == 0) || (i == row - 1 && j == 0) || (i == 0 && j == col - 1) || (i == row - 1 && j == col - 1)) {
            total = total + 2;
         } else if (i == 0 || j == 0 || i == row - 1 || j == col - 1) {
            total = total + 3;
         } else {
            total = total + 4;
         }
         if (check_fibonacci(total)) {
            count++;
         }
      }
   }
   return count;
}
int main() {
   int matrix[row][col] = {{1, 4,1},{2,0,1},{5,1,1}};
   cout << "Count of cells in a matrix which give a Fibonacci number when the count of adjacent cells is added are: " << Fibonacci_cells(matrix);
   return 0;
}

如果我們執行上述程式碼,它將生成以下輸出:

輸出

Count of cells in a matrix which give a Fibonacci number when the count of adjacent cells is added are: 

更新於: 2021年1月29日

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