#286. 填幻方

填幻方

填幻方

题目描述

在一个 N×NN \times N 的正方形网格中,每个格子分别填上从 11N×NN \times N 的正整数,使得正方形中任一行、任一列及对角线的几个数之和都相等,则这种正方形图案就称为“幻方”(输出样例中展示了一个 3×33 \times 3 的幻方)。我国古代称为“河图”、“洛书”,又叫“纵横图”。

幻方看似神奇,但当 NN 为奇数时有很方便的填法:

  1. 一开始正方形中没有填任何数字。首先,在第一行的正中央填上 11
  2. 从上次填数字的位置向上移动一格,如果已经在第一行,则移到同一列的最后一行;再向右移动一格,如果已经在最右一列,则移动至同一行的第一列。如果移动后的位置没有填数字,则把上次填写的数字的下一个数字填到这个位置。
  3. 如果第 22 步填写失败,则从上次填数字的位置向下移动一格,如果已经在最下一行,则移到同一列的第一行。这个位置一定是空的(这可太神奇了!)。把上次填写的数字的下一个数字填到这个位置。
  4. 重复 2233 步骤,直到所有格子都被填满,幻方就完成了!

快来编写一个程序,按上述规则,制作一个 N×NN \times N 的幻方吧。

输入格式

输入为一个正奇数 NN,保证 3N213 \le N \le 21

输出格式

输出 NN 行,每行 NN 个空格分隔的正整数,内容为 N×NN \times N 的幻方。

样例输入

3

样例输出

8 1 6
3 5 7
4 9 2

样例解释

对于输入 N=3N=3,按照奇数阶幻方的填法:

  • 先将 11 放在第一行正中央,即第 11 行第 22 列。
  • 11 的位置向上、向右移动:向上到第 33 行(超出第一行则转到最下行),向右到第 33 列,位置 (3,3)(3,3) 为空,填入 22
  • 22 的位置向上、向右:向上到第 22 行,向右到第 11 列(超出最右列则转到第一列),位置 (2,1)(2,1) 为空,填入 33
  • 33 的位置向上、向右:向上到第 11 行,向右到第 22 列,但 (1,2)(1,2) 已有 11,因此填写失败。改为从 33 的位置向下移动一格:向下到第 33 行第 11 列,位置 (3,1)(3,1) 为空,填入 44
  • 继续应用规则,依次填入 5599,最终得到如上矩阵。 该幻方的每行、每列以及两条对角线的数字和均为 1515

数据范围

NN 为正奇数,3N213 \le N \le 21