【C语言】for循环打印菱形个人思路步骤+心得

【C语言】for循环打印菱形个人思路步骤+心得

注：本人CS系大学生。C之前有接触过但基本忘得差不多了，目前在重新学习C。

今天看到个题目，说是用C的for循环语句打印一个图示的实心菱形：

对别人来说很简单，但对于我这个刚刚认识完循环语句的新手来说很难。光是想就想了很久很久，终于想出来了。写这篇博客一是将自己的思路存档供日后查看，二是把我的思路分享给大家，希望对同样是学习路上的大家有所帮助。完整源码在文末。

题目要求打印的效果是菱形，但实际上我们可以构造一个7*7的正方形。只不过菱形的组成部分用星号来表示，而空白部分则用表示。这里以一个7*7的菱形为例：

空白效果：

实际效果：

那第一步思路就清晰地出来了，使用两个for语句来生成空白的正方形：

#include
int main() {
	int coloum = 7; // 定义菱形的宽（高）度
	// i代表行， j代表列
	for (int i = 0;i <= coloum;i++) {
		for (int j = 0;j <= coloum;j++) {

		}
	}
}

之后我们先让它们生成只有空格的7x7的正方形。为了方便识别，这里空格用"?"代替。

#include
int main() {
	int coloum = 7; // 定义菱形的宽（高）度
	// i代表行， j代表列
	for (int i = 0;i <= coloum;i++) {
		printf("? ");
		for (int j = 0;j <= coloum;j++) {
			printf("? ");

		}
		printf("n"); // 别忘了换行噢
	}
}

生成的效果如下：

成功生成正方形之后，接下来思考如何在这个正方形之中来画出所需要的实心菱形。

再来观察一下应该得到的图形的样子：

想要在这个正方形内画出菱形，就要确认组成菱形的每一个星号所在的位置。

你会发现每一行至少都会有一个星号，而且最中间的列一定会有一个星号。 那么其余的星号也一定与这个中间列的星号有关。我们将这个中间列的星号定义为int mid = coloum/2+1，即中位数。

（注意：在C中对整数进行除运算时会向下取整。想要获得之中位数的话，需要在原来的值上+1）

从第4行看起，第1、第2、第3、第4行的星号数量都是呈金字塔状递增的；而第5、第6、第7行的星号数量呈金字塔状递减。那么说明在不同行之间，星号的变化规律并不完全一样。所以我们需要把行数分割为上半部分和下半部分，也就是说，我们要对i的取值分别讨论。

#include
int main() {
	int coloum = 7; // 定义菱形的宽（高）度
	int mid = coloum / 2 + 1; // 获取菱形行（列）的中位数，也就是最中间行（或列）的位置
	// i代表行， j代表列
	for (int i = 0;i <= coloum;i++) {
		if (i <= mid) { // 当行数处于上半区（包括最中间的行）时
			for (int j = 0;j <= coloum;j++) {
				printf("? ");
			}

		}else if (i > mid) { // 当行数处于下半区时
			for (int j = 0;j <= coloum;j++) {
				printf("? ");
			}
		
		}
		printf("n"); // 别忘了换行噢
	}
}

我们将上半区单独分出来仔细观察：

 

在第一行中，星星所处的位置只有4。

在第二行中，星星所处的位置为3,4,5。即[3,5]这个区间。

在第三行中，星星所处的位置为2,3,4,5,6。即[2,6]这个区间。

在第四行中，星星所处的位置为1,2,3,4,5,6,7。即[1,7]这个区间。

不难发现，星星所处的位置为一个闭区间，分别为[4,4],[3,5],[2,6],[1,7]……即为4±0,4±1,4±2……

所以我们可以这样想：如果j（列数）处于这个区间内，那么输出“*”，否则输出空格。而且这些区间都是与菱形宽（高）度的中位数相关的。

即，星号的位置为一个区间。而对于上半区来说，这个区间为：[行的中位数（mid）-(当前行数-1),行的中位数（mid）+(当前行数-1)]。用代码实现便是：

for (int j = 0;j <= coloum;j++) {
				if (j >= mid - (i - 1) && j <= mid + (i - 1)) {
					printf("*");
				}
				else
					printf(" ");
			}

执行结果如下：

（因为还没处理下半部分代码，所以那里全是问号） 

接下来我们来看下半区：

 在第五行中，星号所处的位置为2,3,4,5,6，即[2,6]这个区间。

在第六行中，星号所处的位置为3,4,5，即[3,5]这个区间。

在第七行中，星号所处的位置只有4。

不难发现，星号所处的位置为一个闭区间，分别为[2,6],[3,5],[4,4]。即为4±2,4±1,4±0。星号的变化顺序刚好与前3行相反，为递减关系。

对于下半区来说，星号所处的区间规律为：[mid-(总行数-当前行数),mid+(总行数-当前行数)]。用代码实现就是：

for (int j = 0;j <= coloum;j++) {
				if (j >= mid - (coloum - i) && j <= mid + (coloum - i)) {
					printf("*");
				}
				else
					printf(" ");
			}

执行结果如下：

至此，代码已完成，可以实现题目要求的功能。可以自由改动column的值，生成任意大小的菱形。（注：coloum值必须为奇数，不然不能生成菱形） 

完整源码如下：

#include
int main() {
	int column = 7; // 定义菱形的高度（宽度）
	int mid = column / 2 + 1; // 获取菱形高（宽）的中位数
	printf("%dn", mid);
	// i是行数 j是列数
	for (int i = 1;i <= column;i++) { // 对行进行循环
		if (i <= mid) { // 判断行数是在上方还是下方。这里是上方的情况（包括中间一行
			for (int j = 1;j <= column;j++) { // 对列进行循环
				// 判断单个列的情况
				// 对上半区来说：
				// 星星的位置为一个区间 即[行的中位数-(行数-1),行的中位数+(行数-1)]
				if (j >= mid - (i - 1) && j <= mid + (i - 1)) {  
					printf("*"); // 输出星号
				}
				else
					printf(" "); // 输出空格
			}
		}
		else if (i > mid) { // 判断行数是否处于下方
			for (int j = 1;j <= column;j++) {
				// 判断单个列的情况
				// 对下半区来说：
				// 星星的位置为一个区间 即[行的中位数-(总行数-当前行数),行的中位数+(总行数-当前行数)]
				if (j>=mid-(column-i) && j<=mid+(column-i)) {  
					printf("*"); // 输出星号
				}
				else
					printf(" "); // 输出空格
			}

		}
		printf("n");
	}
}

 感谢你的阅读！