<think>嗯，我现在得解决这个CCFCSP考试里的矩阵重塑问题。题目是说，给定一个原矩阵，需要把它重塑成新的行列数，但元素总数不变。我得仔细看看题目要求，然后想想怎么用Java来实现。
首先，输入部分。输入的第一行是四个正整数n、m、p、q。接下来n行是原矩阵的每一行。那输出则是p行，每行q个元素，按照行优先的顺序排列。那关键点就是如何将原矩阵中的元素按照行优先顺序转换成一维数组，然后再填充到新矩阵中。
那行优先顺序的话，原矩阵中的每个元素的位置
(i,j)对应到一维数组中的索引k应该是k = i * m + j。然后新矩阵的位置
(i',j')对应的k是同样的k，所以有i' = k / q，j' = k % q。这一步应该没错吧？比如样例1中，原矩阵是2行3列，重塑为3行2列。每个元素的位置转换后的k值应该是正确的。比如原矩阵中的位置
(0,2)对应的k是0*3+2=2，那么新矩阵中的i'是2/2=1，j'是2%2=0，所以位置是
(1,0)，也就是第三行第一个元素，对吗？样例1的输出中第三行是3 4，那第三个元素是3的话，可能要看具体的顺序。可能我得再仔细核对一下。
那步骤应该是这样的：首先读取原矩阵的所有元素，按照行优先顺序存储到一个一维数组中。然后根据新矩阵的行列数p和q，将这个一维数组按顺序填充到新矩阵的每一行。
那具体怎么操作呢？例如，原矩阵可能有n行，每行m个元素。按顺序读入每一行的元素，然后全部添加到一个一维数组里。然后，新矩阵的每个元素的位置
(i', j')对应的是一维数组中的第i'*q + j'的位置。所以，将一维数组按顺序每q个元素组成一行，共p行。
那Java代码的结构大致是：
1. 读取输入。第一行是n、m、p、q。
2. 检查n*m是否等于p*q，如果不等于的话，可能题目中保证输入的数据是满足的，但可能代码中不需要处理？
3. 读取接下来的n行，每行m个整数，将它们按顺序存入一维数组。
4. 然后，将一维数组按每q个元素分割成p行。
5. 输出这些行。
那举个例子，比如样例1的输入是：
2 3 3 2
1 2 3
4 5 6
原矩阵的线性化数组应该是[1,2,3,4,5,6]。然后新矩阵是3行2列，所以分成3行，每行两个元素。那输出就是：
1 2 → 第一行
3 4 → 第二行？或者是不是这样？
样例1的输出给出的结果是：
1 2
3 4
5 6
这说明原矩阵的线性化数组确实是1,2,3,4,5,6。所以新矩阵的三个行分别是前两个元素，中间两个，最后两个？
那这样的话，原矩阵的每一行被依次读取，并按顺序存入数组。然后新矩阵的每一行就是数组中的连续q个元素。那在处理的时候，只需按顺序将数组中的元素按每q个分割即可。
那代码步骤：
- 读取n, m, p, q。
- 读取n行，每行m个整数，依次存入一个列表或者数组。
- 然后遍历这个一维数组，按每q个元素组成一行，输出。
那在Java中，可以用Scanner来读取输入。需要注意的是，每个行的输入可能有多个空格分隔的整数，所以对于每行，可能需要用split方法分割后转为整数。
例如：
读取n行，每行m个元素：
List<Integer> list = new ArrayList<>
();
for
(int i=0; i<n; i++) {
String line = scanner.nextLine
().trim
();
String[] parts = line.split
(" ");
for
(String part : parts) {
list.add
(Integer.parseInt
(part));
}
}
但需要考虑可能有多个空格的情况，比如输入中的行可能有多个空格分隔，比如样例1中的输入，每行可能有三个数字用空格分隔。split
(" +")可能更合适，或者split
("\\s+")，这样可以分割任意空白符。
然后，将list转换为数组或者直接按索引访问。
之后，构造新矩阵：
遍历数组，每q个元素组成一行。例如：
for
(int i=0; i<p; i++) {
for
(int j=0; j<q; j++) {
int index = i * q + j;
System.out.print
(list.get
(index));
if
(j != q-1) {
System.out.print
(" ");
}
}
System.out.println
();
}
但要注意，原题中的输入输出样例是否正确处理了空格。例如，每行的最后一个元素后面不能有空格。
比如样例1的输出：
1 2
3 4
5 6
每行的两个元素之间有一个空格，末尾没有。所以在构造每行的时候，应该用循环，将元素之间添加空格，最后一个不加。或者，可以将每行的元素存入一个字符串数组，然后用String.join
(" ", elements)来连接，这样更简单。
例如，对于每一行i，从i*q到
(i+1)*q -1的元素，组成一个列表，然后用空格连接。
所以，在代码中：
for
(int i=0; i<p; i++) {
List<String> row = new ArrayList<>
();
for
(int j=0; j<q; j++) {
int index = i * q + j;
row.add
(String.valueOf
(list.get
(index)));
}
System.out.println
(String.join
(" ", row));
}
这样就能正确处理空格的问题。
那这样处理应该是对的。那需要注意输入是否正确读取，以及数组的索引是否正确。
那现在考虑可能的错误点：
1. 输入处理是否正确。比如，每行输入的m个元素是否被正确读入。可能有些行中的元素个数超过m或者不足m的情况？但题目中说输入是正确的，所以可能不需要处理。但代码必须确保读取正确的m个元素。例如，在样例1的输入中，第一行的输入是三个数字，第二行是三个数字。所以当n=2时，读取两行，每行拆分成m=3的元素。
但比如，当输入的一行被分割后的元素数目多于m的情况怎么办？例如，某个行可能输入了多于m个元素？但根据题目描述，输入是正确的，所以每个行恰好有m个元素。所以代码可以按照每行读取并分割成数组，取前m个？或者直接分割后的数组长度应该等于m？
比如，如果某行输入中有多个空格导致split后的数组长度超过m，那是否需要处理？可能题目保证输入是正确的，所以split后的数组长度等于m。或者可能有些行末尾有空行或者多余空格，导致split后的数组包含空字符串？这时需要过滤掉。
比如，假设某行的输入是“1 2 3 ”，即末尾有一个空格，split后的数组会是["1","2","3",""]吗？这可能要看split的参数。如果用split
(" +")的话，会分割成["1","2","3"]，正确。
所以在读取每行的时候，应该先trim掉前后空格，然后用split
("\\s+")，这样可以处理多个空格或者制表符的情况。
例如：
String line = scanner.nextLine
().trim
();
String[] parts = line.split
("\\s+");
这样，不管输入中有多少空格，都能正确分割。
那这样处理的话，每行的parts数组长度应该等于m。否则的话，可能输入错误。但题目保证输入是正确的，所以可以放心处理。
所以代码中的输入处理部分应该是正确的。
那现在测试样例1的情况：
输入是2 3 3 2，原矩阵的两行：
1 2 3 → 转换为数组中的前三个元素
4 5 6 → 接下来的三个元素
所以一维数组是[1,2,3,4,5,6]。新矩阵的p=3行，q=2列。那么第一个行是0-1（元素1，2），第二行是2-3（元素3，4），第三行是4-5（元素5，6）。所以输出正确。
另一个样例2的输入是2 2 1 4：
原矩阵的两行，每行两个元素：
6 6 → 数组前两个元素是6，6
6 6 → 接下来两个是6，6
所以数组是[6,6,6,6]。新矩阵是1行4列，所以输出这四个元素，用空格分隔，即6 6 6 6。
那代码是否正确处理了这种情况？
是的，因为当p=1，q=4时，循环i从0到0，取0*q到0*q+4的元素，即0-3，四个元素。输出正确。
那现在考虑代码的时间复杂度。时间复杂度是O
(nm)，因为需要读取所有元素，并且遍历所有元素输出。满足题目的要求。
综上，Java代码的大致步骤是：
- 读取四个整数n, m, p, q。
- 读取接下来的n行，每行分割成m个整数，存入一个一维列表。
- 将列表转换为数组或直接使用列表的get方法。
- 按p行q列输出，每行由q个元素构成，用空格分隔。
现在，编写Java代码的时候需要注意以下几点：
1. 输入读取时，每行的处理是否正确。
2. 是否有足够的元素填充到新矩阵。因为题目保证了n*m = p*q，所以无需处理。
3. 输出时每行的空格是否正确，即末尾没有空格。
现在，编写代码：
首先，导入必要的包：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main
(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner
(System.in);
// 读取n, m, p, q
int n = scanner.nextInt
();
int m = scanner.nextInt
();
int p = scanner.nextInt
();
int q = scanner.nextInt
();
// 读取n行，每行m个元素
List<Integer> list = new ArrayList<>
();
scanner.nextLine
(); // 读取剩下的换行符？因为nextInt之后换行符还在缓冲区
for
(int i=0; i<n; i++) {
String line = scanner.nextLine
().trim
();
String[] parts = line.split
("\\s+");
for
(String part : parts) {
list.add
(Integer.parseInt
(part));
}
}
// 构建新矩阵的输出
for
(int i=0; i<p; i++) {
List<String> row = new ArrayList<>
();
for
(int j=0; j<q; j++) {
int index = i * q + j;
row.add
(list.get
(index).toString
());
}
System.out.println
(String.join
(" ", row));
}
}
}
但这里有个问题，scanner.nextInt
()之后，读取剩下的行时，可能会有换行符的问题。例如，输入的第一行是四个数字，后面跟着换行。当用nextInt读取这四个数字后，光标可能停在第一行的末尾，之后调用scanner.nextLine
()会读取剩下的空行吗？
比如，假设输入的第一行是四个数字，比如“2 3 3 2\n”，然后后面的行是“1 2 3\n”等等。当用nextInt读取这四个数字后，调用scanner.nextLine
()会读取第一行剩下的部分，即换行符之后的内容吗？
这时候，正确的处理方式是，在读取四个数字后，调用一次scanner.nextLine
()来跳过第一行的剩余部分。否则，在读取后续行的时候，第一个scanner.nextLine
()可能得到空字符串。
例如，假设第一行输入是四个数字，用空格分隔，最后有一个换行。当用scanner.nextInt
()四次读取这四个数字之后，scanner的位置在换行符之前。此时调用scanner.nextLine
()会读取该行剩下的部分（即换行符），得到一个空字符串。所以需要处理这个情况。
例如，假设输入的第一行是：
2 3 3 2\n
然后调用四次nextInt
()之后，光标在最后的2之后，换行符之前。此时调用nextLine
()会读取从当前位置到换行符之间的内容，也就是空字符串加上换行符。这样，第一个循环中的i=0的时候，会读取到第二行的内容？
或者，可能在这四个nextInt之后，剩下的输入是换行符，然后后续的scanner.nextLine
()会读取这个换行符，得到一个空字符串，导致错误。
例如，在这种情况下，代码中的scanner.nextInt
()四次之后，剩下的输入缓冲区中有换行符。然后调用scanner.nextLine
()会读取这个换行符，得到一个空字符串。而接下来的循环中i=0的时候，读取的是下一个行的内容？
这会导致错误，因为原矩阵有n行，但此时第一次循环读取的是空行，然后后面可能读取的是正确的行。
所以，正确的处理方式是，在读取四个整数之后，需要将第一行的剩余部分（换行符）消费掉。例如：
读取四个整数之后，执行scanner.nextLine
()，这样剩下的输入就正确了。
所以修改代码：
在读取n,m,p,q之后：
scanner.nextLine
(); // 消费掉第一行剩下的部分，包括换行符
这样，之后循环中的scanner.nextLine
()就会正确读取后续的每一行。
所以，修改后的代码：
import java.util.*;
public class Main {
public static void main
(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner
(System.in);
int n = scanner.nextInt
();
int m = scanner.nextInt
();
int p = scanner.nextInt
();
int q = scanner.nextInt
();
scanner.nextLine
(); // 消费换行符
List<Integer> list = new ArrayList<>
();
for
(int i = 0; i < n; i++) {
String line = scanner.nextLine
().trim
();
if
(line.isEmpty
()) {
// 如果某行为空，可能出现在输入中间？但题目保证输入正确，所以可能不需要处理
continue;
}
String[] parts = line.split
("\\s+");
for
(String part : parts) {
list.add
(Integer.parseInt
(part));
}
}
// 输出重塑后的矩阵
for
(int i = 0; i < p; i++) {
StringBuilder sb = new StringBuilder
();
for
(int j = 0; j < q; j++) {
int index = i * q + j;
sb.append
(list.get
(index));
if
(j < q - 1) {
sb.append
(" ");
}
}
System.out.println
(sb.toString
());
}
}
}
这样处理应该能正确读取每行的数据。例如，样例1的输入中，第一行被读取四个整数后，调用scanner.nextLine
()消费掉换行符。然后循环读取两行，每行处理三个数字，添加到list中。
那这样处理是否正确？
另外，考虑样例2的输入：
2 2 1 4
6 6
6 6
输入的第一行是四个数字，之后的第二行是6 6，第三行是6 6。此时，在读取四个数字后，调用scanner.nextLine
()消费换行。然后循环两次读取接下来的两行，每行split得到两个元素。所以list中的元素是6,6,6,6。然后输出为一行四个元素，正确。
那这样应该没问题。那这个时候，当某行输入被trim后为空的情况如何处理？比如，如果某行输入全是空格，split后得到空数组？但题目保证输入是正确的，所以每个行输入恰好包含m个元素，所以split后的parts的长度应该等于m。
综上，这样的代码应该能正确处理所有情况。</think>要解决矩阵重塑问题，我们需要将原矩阵按行优先顺序转换成一维数组，再按新矩阵的行列要求重新填充元素。以下是详细的解决步骤：
### 方法思路
1. **输入处理**：首先读取矩阵的行列数和新矩阵的行列数，确保元素总数不变。
2. **线性化原矩阵**：将原矩阵的所有元素按行优先顺序存入一维数组。
3. **填充新矩阵**：根据新矩阵的行列数，将一维数组的元素按行优先顺序填入新矩阵。
### 解决代码
```java
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Main {
public static void main
(String[] args) {
Scanner scanner = new Scanner
(System.in);
int n = scanner.nextInt
();
int m = scanner.nextInt
();
int p = scanner.nextInt
();
int q = scanner.nextInt
();
scanner.nextLine
(); // 消费第一行剩余部分
List<Integer> elements = new ArrayList<>
();
for
(int i = 0; i < n; i++) {
String line = scanner.nextLine
().trim
();
String[] parts = line.split
("\\s+");
for
(String part : parts) {
elements.add
(Integer.parseInt
(part));
}
}
for
(int i = 0; i < p; i++) {
StringBuilder sb = new StringBuilder
();
for
(int j = 0; j < q; j++) {
int index = i * q + j;
sb.append
(elements.get
(index));
if
(j < q - 1) {
sb.append
(" ");
}
}
System.out.println
(sb);
}
}
}
```
### 代码解释
1. **输入读取**：使用 `Scanner` 读取输入数据，处理第一行的四个整数后，消费掉剩余的换行符。
2. **元素存储**：逐行读取原矩阵元素，按行优先顺序存入列表 `elements`。
3. **重塑矩阵**：按新矩阵的行列数，从一维数组中依次取出元素，每行构建完成后输出，确保元素间用空格分隔，行末无多余空格。
该方法的时间复杂度为 $O
(nm)$，满足题目要求。
本文深入探讨了一道复杂的数列计算题目，通过定义数组x、y和辅助数组num，实现了一个从输入整数n到生成特定序列的高效算法。详细解释了如何利用数论知识和循环结构解决实际问题。
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