求m行n列个方格的正方形总数

本文介绍了一种计算给定m行n列方格中正方形数量的方法。通过生成(m+1)*(n+1)个点并遍历这些点来判断是否能形成正方形,最终得出所有可能的正方形数目。

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一个算法题: 一个m行n列的方格,问一共有多少个长方形和正方形?

我说下我的思路:
1、长方形和正方形类似,就是判断条件不一样而已。
2、先找出正方形数
  a、将m*n方格的图形每个点记录成(m+1)*(n+1)的矩阵,m行个格对应m+1行个点,n列类似。
  b、先以左下角第一个点为起点开始标记,记为(x11,y11)。
  c、寻找右上角的点,循环遍历除去标记点的所有点,当目标点(X,Y)满足 X-x11 = Y-y11 > 0, 数量加1.
  d、上一步遍历完成后,返回b,将起点变为(x12,y12),标记此点。
  e、当所有点都被标记后,结束程序。
3、长方形,就是将结束条件变为X-x11 >0 && Y-y11 > 0。

 

代码如下:

 1 package com.smikevon.basic.interview;
 2 
 3 import java.util.LinkedList;
 4 import java.util.List;
 5 
 6 /**
 7  * Created by fengxiao on 15-1-29.
 8  */
 9 public class SquareCount {
10     
11     public static void main(String[] args){
12         System.out.println(count(5,2));
13     }
14 
15     /**
16      * m行 n 列的方格
17      * @param m
18      * @param n
19      */
20     public static int count(int m,int n){
21         int total = 0;
22         List<Point> points = new LinkedList<Point>();
23         
24         //将m行n列的方格,生成(m+1)*(n+1)个点
25         for(int i=0;i<=m;i++){
26             for(int j=0;j<=n;j++){
27                 points.add(new Point(i,j));
28             }
29         }
30         
31         for(int i=0;i<points.size();i++){
32             for(int j=i+1;j<points.size();j++){
33                 if(points.get(i).formSquare(points.get(j))){
34                     total++;
35                 }
36             }
37         }
38         return total;
39     }
40 
41     
42     static class Point{
43         int x;
44         int y;
45         
46         Point(int x,int y){
47             this.x=x;
48             this.y=y;
49         }
50 
51         public int getY() {
52             return y;
53         }
54 
55         public int getX() {
56             return x;
57         }
58 
59         /**
60          * 判断和另一个点能否组成正方形
61          * @param point
62          * @return
63          */
64         public boolean formSquare(Point point){ 
65             int dx = point.getX() - this.getX();
66             int dy = point.getY() - this.getY();
67             return (dx==dy && dx>0)?true:false;
68         }
69 
70         @Override
71         public boolean equals(Object o) {
72             if (x != this.x) return false;
73             if (y != this.y) return false;
74             return true;
75         }
76 
77         @Override
78         public int hashCode() {
79             int result = x;
80             result = 31 * result + y;
81             return result;
82         }
83     }
84 }

 

转载于:https://www.cnblogs.com/seanvon/p/4259392.html

### 回答1: 对于一个 n×m 的棋盘,其中包含的正方形数量为: 1×1 的正方形数量为 (n×m) 个; 2×2 的正方形数量为 (n-1)×(m-1) 个; 3×3 的正方形数量为 (n-2)×(m-2) 个; ... k×k 的正方形数量为 (n-k+1)×(m-k+1) 个。 因此,n×m 的棋盘中包含的正方形数量为: (n×m) + ((n-1)×(m-1)) + ((n-2)×(m-2)) + ... + (1×1) 对于长方形,我们可以枚举其左上角右下角的位置,即共有 (n-1)×(m-1) 种可能性。因此,n×m 的棋盘中包含的长方形数量为: (n-1)×(m-1) 注意,这里不包括正方形。 ### 回答2: 正方形: 对于 n×m 的棋盘,其最短边长为 1,最长边长为 min(n,m),所以包含的正方形个数为: 1² + 2² + 3² + ... + min(n,m)² 可以用数学公式简化上述式: 1² + 2² + 3² + ... + n² = n(n+1)(2n+1)/6 所以包含的正方形个数为: min(n,m)(min(n,m)+1)(2min(n,m)+1)/6 长方形: 首先考虑宽高都不相同的长方形。对于宽为 i,高为 j 的长方形,其可以从棋盘中的任意 i 个竖任意 j 个横组成,所以包含的长方形个数为: (n-i+1) × (m-j+1) 将宽高交换,结果一样,所以计算出所有宽高不同的长方形个数,再减去正方形的个数,就是所有长方形的个数。 接下来考虑宽高相同的长方形,其宽高可以为 1,2,3,...,min(n,m)。对于宽高为 i 的正方形,其可以从棋盘中的任意 i 个竖任意 i 个横组成,所以包含的长方形个数为: (n-i+1) × (m-i+1) 将所有同宽高不同的长方形数加起来,再加上同宽高的正方形数,就是所有长方形的个数。 综上所述,棋盘包含的长方形个数为: 所有宽高不同的长方形个数 - 所有正方形个数 + 所有宽高相同的长方形个数 = ∑[(n-i+1) × (m-j+1)] - ∑[min(n,m)²] + ∑[(n-i+1) × (m-i+1)] ### 回答3: 对于一个n x m的棋盘,我们可以将其分解为一个个小正方形。在这些小正方形中,我们可以找到不同形状的正方形长方形。 先考虑正方形的数量。对于一个n x m的棋盘,我们可以在里面找到不同大小的正方形。例如:当n=1或m=1时,无法构成任何大小的正方形;当n=2或m=2时,只能构成1个2x2的正方形;当n=m=3时,可以构成4个1x1的正方形、1个2x2的正方形1个3x3的正方形;当n=m=4时,可以构成9个1x1的正方形、4个2x2的正方形1个3x3的正方形;以此类推。 由此可得,n x m的棋盘中,正方形的数量为: 1² + 2² + 3² + … + min(n, m)² 这是因为当n > m时,最大的正方形边长为m,所以计算到m;当n <= m时,最大的正方形边长为n,所以计算到n。 接下来考虑长方形的数量。我们可以从n x m的棋盘中选择两,构成一个长方形。由于有nm,因此可以选择的有n*(n-1)/2种,选择的有m*(m-1)/2种。所以总共可以构成的长方形数量为: n*(n-1)/2 * m*(m-1)/2 但我们要排除掉正方形的情况。正方形可以由两组成,所以排除掉的数量为: 1² + 2² + 3² + … + min(n, m)² 因此,n x m的棋盘中,长方形的数量为: n*(n-1)/2 * m*(m-1)/2 - (1² + 2² + 3² + … + min(n, m)²) 综上所述,n x m的棋盘中,正方形的数量为1² + 2² + 3² + … + min(n, m)²,长方形的数量为n*(n-1)/2 * m*(m-1)/2 - (1² + 2² + 3² + … + min(n, m)²)。
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