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P16247 [蓝桥杯 2026 省研究生组] 魔法矩阵能量值
题目描述
对于一个 n \times n 的魔法矩阵 $ M $,我们定义其能量值计算规则如下:
-
基础能量:位于位置
(i, j)的元素的基础能量为i \times j \times (i + j) -
对角线加成:位于主对角线(即位于 $ (1,1), (2,2), \ldots, (n,n) $)上的元素能量值翻倍
-
边界惩罚:位于矩阵边界(即第
1行、第n行、第1列、第n列)上的元素能量值减半;若一个元素同时位于多条边界,其能量值仅减半一次。 -
中心奖励:如果
n为奇数,位于中心位置(\frac{n+1}{2}, \frac{n+1}{2})的元素的能量值额外增加 $ 100 $。
重要提醒:当一个位置满足多个条件时,必须严格按照上述顺序依次计算,即先算基础能量,再算对角线加成,再算边界惩罚,最后算中心奖励。
矩阵的总能量值是所有位置能量值的和。
示例 1:一个 2 \times 2 矩阵的完整计算过程如下:
-
位置 $ (1,1)
:基础能量1 \times 1 \times 2 = 2,主对角线翻倍为4,边界惩罚\div 2 = 2,n为偶数无中心奖励,能量值= 2 $ -
位置 $ (1,2)
:基础能量1 \times 2 \times 3 = 6,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 3,n为偶数无中心奖励,能量值= 3 $ -
位置 $ (2,1)
:基础能量2 \times 1 \times 3 = 6,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 3,n为偶数无中心奖励,能量值= 3 $ -
位置 $ (2,2)
:基础能量2 \times 2 \times 4 = 16,主对角线翻倍为32,边界惩罚\div 2 = 16,n为偶数无中心奖励,能量值= 16 $
总能量值:$ 2 + 3 + 3 + 16 = 24 $。
示例 2:一个 3 \times 3 矩阵的完整计算过程如下:
-
位置 $ (1,1)
:基础能量1 \times 1 \times 2 = 2,主对角线翻倍为4,边界惩罚\div 2 = 2,非中心无奖励,能量值= 2 $ -
位置 $ (1,2)
:基础能量1 \times 2 \times 3 = 6,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 3,非中心无奖励,能量值= 3 $ -
位置 $ (1,3)
:基础能量1 \times 3 \times 4 = 12,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 6,非中心无奖励,能量值= 6 $ -
位置 $ (2,1)
:基础能量2 \times 1 \times 3 = 6,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 3,非中心无奖励,能量值= 3 $ -
位置 $ (2,2)
:基础能量2 \times 2 \times 4 = 16,主对角线翻倍为32,不在边界无惩罚,中心奖励+100 = 132,能量值= 132 $ -
位置 $ (2,3)
:基础能量2 \times 3 \times 5 = 30,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 15,非中心无奖励,能量值= 15 $ -
位置 $ (3,1)
:基础能量3 \times 1 \times 4 = 12,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 6,非中心无奖励,能量值= 6 $ -
位置 $ (3,2)
:基础能量3 \times 2 \times 5 = 30,非主对角线无加成,边界惩罚\div 2 = 15,非中心无奖励,能量值= 15 $ -
位置 $ (3,3)
:基础能量3 \times 3 \times 6 = 54,主对角线翻倍为108,边界惩罚\div 2 = 54,非中心无奖励,能量值= 54 $
总能量值:$ 2 + 3 + 6 + 3 + 132 + 15 + 6 + 15 + 54 = 236 $。
现在,请你计算 13 \times 13 的魔法矩阵的总能量值是多少。
输入格式
无
输出格式
这是一道结果填空的题,你只需要算出结果后提交即可。本题的结果为一个整数,在提交答案时只填写这个整数,填写多余的内容将无法得分。
输入输出样例 #1
输入 #1
输出 #1