840: 矩阵中的幻方
数学证明:1.幻方正中心一定是 5

2.无需计算第三行、第三列的和

3.无需计算对角线的和
如果 3×3 矩阵:
- 正中心的数是 5。
- 包含 1 到 9 所有整数。
- 前两行的和都是 15。
- 前两列的和都是 15。
下面证明:矩阵对角线的和一定都是 15。

如何快速判断矩阵包含 1 到 9 所有数?可以把数字压缩到一个二进制数 mask 中,mask 从低到高的 i 位是 1 表示 i 在矩阵中。矩阵包含 1 到 9 所有数相当于 mask=1111111110(2)=2^10−2=1022。
mask |= 1 << x;

mask == (1 << 10) - 2
二进制:把1左移10位------10000000000(十进制 1024)
1024-2=1022=1111111110(2),表示 mask 的第 1 位到第 9 位全部为 1,第 0 位为 0。
int r_sum[3]{},c_sum[3]{};
等价于:
int r_sum[3] = {0, 0, 0};
int c_sum[3] = {0, 0, 0};
class Solution {
public:
int numMagicSquaresInside(vector<vector<int>>& grid) {
int m=grid.size(),n=grid[0].size();
int ans=0;
for(int i=0;i<m-2;i++){
for(int j=0;j<n-2;j++){ //遍历左上角
if(grid[i+1][j+1]!=5) continue;
int mask=0;
int r_sum[3]{},c_sum[3]{};
for(int r=0;r<3;r++){
for(int c=0;c<3;c++){
int x=grid[i+r][j+c];
mask|=1<<x; //把mask的第x位设为1
r_sum[r]+=x;
c_sum[c]+=x;
}
}
if(mask==(1<<10)-2 && r_sum[0]==15 && r_sum[1]==15 && c_sum[0]==15 && c_sum[1]==15){
ans++;
}
}
}
return ans;
}
};