Java实现魔方阵检测：从文件读取到验证的完整指南

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class MagicSquareDetector {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File data = new File("Lab8Data.txt");
        Scanner input = new Scanner(data);

        // 使用无限循环，通过哨兵值来控制退出
        while (true) {
            // 每次处理一个新矩阵时，需要重新初始化数组和累加器
            int[][] array = new int[4][4];

            // 首先读取第一个数字，用于判断是否为哨兵值
            if (!input.hasNextInt()) { // 检查文件是否还有整数可读
                break; // 文件结束
            }
            int number = input.nextInt();
            if (number == -999) { // 如果是哨兵值，则退出循环
                break;
            }
            array[0][0] = number; // 将第一个非哨兵值放入矩阵

            // 读取矩阵的其余部分
            // 先读取第一行的剩余部分
            for (int column = 1; column < array[0].length; column++) {
                array[0][column] = input.nextInt();
            }
            // 再读取剩余的行
            for (int row = 1; row < array.length; row++) {
                for (int column = 0; column < array[row].length; column++) {
                    array[row][column] = input.nextInt();
                }
            }

            // 打印当前读取的矩阵（用于调试）
            System.out.println("当前矩阵:");
            for (int r = 0; r < array.length; r++) {
                for (int c = 0; c < array[r].length; c++) {
                    System.out.print(array[r][c] + " ");
                }
                System.out.println();
            }

            // 调用方法判断是否为魔方阵
            if (isMagicSquare(array)) {
                System.out.println("Is a magic square\n");
            } else {
                System.out.println("NOT a magic square\n");
            }
        }
        input.close(); // 关闭Scanner
    }

    // isMagicSquare 方法将在下一节详细实现
    public static boolean isMagicSquare(int[][] array) {
        // ... (待实现)
        return false;
    }
}

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.util.Scanner;

public class MagicSquareDetector {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        File data = new File("Lab8Data.txt");
        Scanner input = new Scanner(data);

        while (true) {
            int[][] array = new int[4][4]; // 每次循环重新初始化矩阵

            // 1. 读取第一个数字并处理哨兵值
            if (!input.hasNextInt()) {
                break; // 文件结束
            }
            int number = input.nextInt();
            if (number == -999) {
                break; // 哨兵值表示结束
            }
            array[0][0] = number;

            // 2. 读取矩阵的其余部分
            for (int column = 1; column < array[0].length; column++) {
                array[0][column] = input.nextInt();
            }
            for (int row = 1; row < array.length; row++) {
                for (int column = 0; column < array[row].length; column++) {
                    array[row][column] = input.nextInt();
                }
            }

            // 打印当前读取的矩阵
            System.out.println("当前矩阵:");
            for (int r = 0; r < array.length; r++) {
                for (int c = 0; c < array[r].length; c++) {
                    System.out.print(array[r][c] + "\t"); // 使用制表符对齐
                }
                System.out.println();
            }

            // 3. 判断是否为魔方阵
            if (isMagicSquare(array)) {
                System.out.println("Is a magic square\n");
            } else {
                System.out.println("NOT a magic square\n");
            }
        }
        input.close();
    }

    /**
     * 判断一个4x4的整数矩阵是否为魔方阵。
     *
     * @param array 待检测的4x4整数矩阵
     * @return 如果是魔方阵返回true，否则返回false
     */
    public static boolean isMagicSquare(int[][] array) {
        int n = array.length; // 矩阵的维度，这里是4

        // 1. 计算主对角线和，作为魔方常数
        int magicNumber = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            magicNumber += array[i][i];
        }

        // 2. 检查副对角线和
        int antiDiagonalSum = 0;
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            antiDiagonalSum += array[i][n - 1 - i];
        }
        if (antiDiagonalSum != magicNumber) {
            return false;
        }

        // 3. 检查所有行和
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            int rowSum = 0;
            for (int j = 0; j < n; j++) {
                rowSum += array[i][j];
            }
            if (rowSum != magicNumber) {
                return false;
            }
        }

        // 4. 检查所有列和
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            int colSum = 0;
            for (int i = 0; i < n; i++) {
                colSum += array[i][j];
            }
            if (colSum != magicNumber) {
                return false;
            }
        }

        // 如果所有检查都通过，则是魔方阵
        return true;
    }
}