C言語による魔方陣生成アルゴリズム：奇数階と偶数階の実装例について解説

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 99  // 魔方陣の最大サイズ
int main(void) {
    int n;
    int magic[MAX_SIZE][MAX_SIZE] = {0};  // 配列の初期化
    // ユーザーから魔方陣の階数を入力
    printf("奇数階魔方陣の階数を入力してください(例：3,5,7など)：");
    if (scanf("%d", &n) != 1 || n % 2 == 0 || n > MAX_SIZE) {
        printf("入力エラー：奇数の正の整数を入力してください。\n");
        return 1;
    }
    // 配列を0で初期化(必要に応じて)
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            magic[i][j] = 0;
        }
    }
    // 以下、魔方陣生成のループ処理へ移る
    // ...
    return 0;
}

奇数階魔方陣の階数を入力してください(例：3,5,7など)：3

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 99  // 魔方陣の最大サイズ
int main(void) {
    int n;
    int magic[MAX_SIZE][MAX_SIZE] = {0};  // 配列の初期化
    printf("奇数階魔方陣の階数を入力してください(例：3,5,7など)：");
    if (scanf("%d", &n) != 1 || n % 2 == 0 || n > MAX_SIZE) {
        printf("入力エラー：奇数の正の整数を入力してください。\n");
        return 1;
    }
    // 初期位置の設定
    int i = 0;
    int j = n / 2;
    magic[i][j] = 1;
    // 2からn*nまでループ処理
    for (int num = 2; num <= n * n; num++) {
        int new_i = (i - 1 + n) % n;  // モジュロ演算で上に移動
        int new_j = (j + 1) % n;        // モジュロ演算で右に移動
        // 移動先がすでに埋まっている場合は、下に移動
        if (magic[new_i][new_j] != 0) {
            i = (i + 1) % n;
        } else {
            i = new_i;
            j = new_j;
        }
        magic[i][j] = num;
    }
    // 結果の出力
    printf("生成された奇数階魔方陣：\n");
    for (int r = 0; r < n; r++) {
        for (int c = 0; c < n; c++) {
            printf("%3d ", magic[r][c]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

奇数階魔方陣の階数を入力してください(例：3,5,7など)：3
生成された奇数階魔方陣：
 8  1  6
 3  5  7
 4  9  2

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 100  // 偶数階魔方陣の最大サイズ
int main(void) {
    int n;
    int magic[MAX_SIZE][MAX_SIZE] = {0};
    // ユーザーから魔方陣の階数を入力(両偶階の場合は4の倍数)
    printf("両偶階魔方陣の階数を入力してください(例：4,8,12など)：");
    if (scanf("%d", &n) != 1 || n % 4 != 0 || n > MAX_SIZE) {
        printf("入力エラー：4の倍数の正の整数を入力してください。\n");
        return 1;
    }
    // 配列に1からn*nまで順に代入
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            magic[i][j] = i * n + j + 1;
        }
    }
    // 特定条件において値の反転処理
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            // (i, j)がダイアゴナルまたは特定のブロックに含まれる場合に反転
            if ((i % 4 == j % 4) || ((i + j) % 4 == 3)) {
                magic[i][j] = n * n + 1 - magic[i][j];
            }
        }
    }
    // 結果の出力
    printf("生成された両偶階魔方陣：\n");
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        for (int j = 0; j < n; j++) {
            printf("%4d ", magic[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }
    return 0;
}

両偶階魔方陣の階数を入力してください(例：4,8,12など)：4
生成された両偶階魔方陣：
 16   2   3  13
  5  11  10   8
  9   7   6  12
  4  14  15   1