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6.5 *扫雷矩阵

练习题

• 阅读下面的算法
  1.生成一个二维矩阵 [阅读]

  在第一节的介绍中，有这个代码，它可以打印一个10*10的*号矩阵，现在修改这个代码，初始化了一个10*10的矩阵，所有值都设置为0，并且打印。由于整数数组初值就是0，所以数组创建后直接打印就可以了。
  这个就是初始化的地雷矩阵，一个雷都没有。

  public static void main(String[]args){    int mines[][]=new int[10][10];    for(int i=0;i < 10;i++){        for(int j=0;j < 10;j++)            System.out.print(mines[i][j]+" ");        System.out.println();}}
  

  2.唯一标识数字 [阅读]

  上一节我们得到了一个10*10的矩阵，现在，我们要添加雷了。这个雷首先需要的是随机性，如果某个位置是雷，那么就用9代替0，也就是说我们需要得到类似这样的一个矩阵：
  9000
  0090
  0900
  9000
  这个4*4的地雷阵有4个雷。
  这怎么做到呢。
  首先矩阵任意位置需要一个唯一的数字作为它们的标识。它的坐标其实就是矩阵里唯一的，例如（x，y）标识第x行第y列，但是怎么转化成唯一的数字呢？我们来看看第一节的代码，打印出来的数字，就是唯一的数字，通用计算方法就是：
  x*列数量+y

  public static void main(String[]s){    for(int i=0;i < 10;i++){        for(int j=0;j < 10;j++){            System.out.print(i*10+j+" ");}        System.out.println();}}
  

  3.生成地雷算法 [阅读]

  现在我们用Math的随机函数Math.random()。具体思路如下：
  1.在矩阵最大数字范围内(0-99)，随机生成一个数字
  2.将这个数字反向计算出x和y坐标
  3.用这个x和y将第一个矩阵的0替换成9，这就表示放了一个雷
  4.如果还需要放雷，回到第1步，否则就放完雷，结束
  
  接下来，我们就来逐个解决这四个问题。
  4.生成随机数 [阅读]

  Math.random()可以生成一个0到1的小数，随机，而且很多个小数，类似于这样0.635373627262
  怎么把这个随机小数缩小到0-99的范围呢？（为啥是0-99？思考下。）
  Math.random()*99的话，这个随机数字就是0-99的一个小数！非常简单吧，然后切掉小数部分，我们可以强制转换成整数，也就是：
  (int)(Math.random()*99)
  
  注意，Math.random()*99一定要用括号，否则int强制类型转换的是Math.random(),这样大概率都是0了，0再乘以99还是0

  public static void main(String[]args){    int mines[][]=new int[10][10];    int r=(int)(Math.random()*99);    for(int i=0;i < 10;i++){        for(int j=0;j < 10;j++)            System.out.print(mines[i][j]+" ");        System.out.println();}}
  

  5.根据随机数计算矩阵位置 (10分) [编程填空]

  这个随机数对应着矩阵的某个位置，我们把它算出来。由于矩阵是10*10，理解起来还是比较容易的，例如14，那么就是第二行，第五列，不理解的话，运行一下第二题的代码。
  其实就是mines[1][4]这个位置！
  我们要做的，就是取个位，取十位。
  补全下面int x和int y的代码

  public static void main(String[]args){    int mines[][]=new int[10][10];    int r=(int)(Math.random()*99);    //x是r的十位
      int    x=        ;    //y是r的个位
          int y=        ;    for(int i=0;i < 10;i++){        for(int j=0;j < 10;j++)            System.out.print(mines[i][j]+" ");        System.out.println();    }}
  

  参考答案：8@6
• 完成算法
  1.计算提示数字（本题没有自动批改） [编程(无自动批改)]

  现在矩阵剩下最后一步，也是比较麻烦的一步，计算雷周围的数字，这个数字该怎么算呢？
  有多种算法。
  第一种，以地雷为主。遍历mines，假如某个元素是9，也就是它是雷，那么它周围8个元素全部加1。整个数组遍历一遍后，所有的数字都算出来了。
  这种算法，数字是有可能在每次遍历的时候发生改变的，只要发现这个位置处于雷的周围，那么就要加1.
  
  第二种算法，遍历数组，检查每个元素周围有多少个雷，发现一个雷就加1。
  
  这两种算法没有太大区别。但都涉及到一个问题：二维数组的周围八个元素怎么表示？
  只写下标的话，就是这样：

  i-1,j-1	i-1,j	i-1,j+1
  i,j-1	i,j	i,j+1
  i+1,j-1	i+1,j	i+1,j+1

  
  如果每个元素都有八个邻居那就好办了，关键边界上的元素没有八个元素，如果直接去访问的话，会有数组下标溢出异常的！也就是java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
  
  解决办法也有两个
  一. 设置判断，每个元素都要判断是否到达四个方向的末尾！
  方法一：设置多个if语句判断，这个方法比较直接也容易理解。
  方法二：先找到邻居的下标，先不管是不是下标越界，计算它的唯一数字标识，也就是x*列数量+y，算出来的数字如果超过0-99的范围，就不用再访问了，找下一个邻居。
  
  二.直接写，然后让异常出现，然后用try……catch块处理异常。
  
  最后得到的数组类似这样的：
  0 0 0 1 9 1 0 0 0 0
  0 0 0 1 1 1 1 1 1 0
  0 0 0 0 1 1 2 9 1 0
  0 0 0 0 1 9 2 1 1 0
  0 0 0 0 1 1 1 0 0 0
  1 1 0 0 0 0 0 1 2 2
  9 1 0 0 0 0 0 1 9 9
  0 1 1 1 0 0 0 0 0 0
  1 2 9 2 1 0 0 0 0 0
  1 9 3 9 1 0 0 0 0 0
  2.抽象 (10分) [编程(无自动批改)]

  上面的代码是10*10矩阵，并且有9个雷。如果要自由生成矩阵，那么肯定要进行抽象的。
  1.10*10要变成a*b，其中a和b都是键盘输入的
  2.地雷数量不固定为9，用一个整型变量number代替，也是键盘输入
  3.唯一标识数字的计算需要改成x*b+y，其中x和y是数组下标
  4.随机数计算坐标，不能再直接取个位和十位了，而是
  x=r/b（随机数除以列后的商，去掉小数部分，其实就是处于哪一行）
  y=r%b（随机数除以列后的余数，就是处于哪一列）
  只是原来a和b都是10，刚好就是取个位和十位。
  3.埋地雷 (10分) [编程填空]

  埋地雷就是把对应的位置的值设置为9，这里我们打算放置9个雷，需要一个循环来完成，循环的里面是以下几句
  1.生成随机数r
  2根据r计算x
  3.根据r计算y
  4.设置mins [x][y]的值为9
  5.放雷数加一，如果没有放完，回到1

  public static void main(String[]args){    int mines[][]=new int[10][10];for(int i=0;i<9;i++){    int r=(int)(Math.random()*99);    int x=r/10;    int y=r%10;            ;}    for(int i=0;i < 10;i++){        for(int j=0;j < 10;j++)            System.out.print(mines[i][j]+" ");        System.out.println();    }}
  

  参考答案：9
  4.随机数重复的时候 (10分) [编程]

  如果一切顺利，上一题运行后，你可以得到这样的矩阵，其中9就是雷的位置了：
  0 0 0 0 9 0 0 0 0 0
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  0 0 0 0 0 0 0 9 0 0
  0 0 0 0 0 9 0 0 0 0
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  9 0 0 0 0 0 0 0 9 9
  0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
  0 0 9 0 0 0 0 0 0 0
  0 9 0 9 0 0 0 0 0 0
  
  但是，运行后会发现，会有一定的几率达不到9个雷！这是怎么回事呢？
  这是因为随机数r重复生成，例如生成了两个34，那么[3][4]这个位置两次赋值9。最简单的解决办法就是添加一个条件，如果mins [x][y]的值已经是9，那么修改循环变量（这个循环变量现在的意义是埋雷数目），不增加埋雷次数。
  修改上一题的代码，修补这个bug

  参考答案：#########