Если вы знаете математику - она вам будет нужна. В полном объёме ваших знаний. Если нет - вы прекрасно обойдётесь без неё. Потому что задачи вы будете выбирать в соответствии со своими возможностями.
Если это C++, то подойдёт такая формула:
M[i][j]=(abs(j-i)+1)*((i+j-N+1)*(i-j)>=0)
Если формулу хочется чисто математическую, то вместо ((i+j-N+1)*(i-j)>=0) можно написать (sign(2*(i+j-N+1)*(i-j)+1)+1)/2
