C语言实现心形代码（静态效果+动态效果）

静态心形代码

用C代码在控制台输出一个由字符（在这个例子中是小写字母'v'）组成的心形形状。步骤如下：（有完整实现代码）

1. 变量声明：

int i, j, k, l, m;
char c = 'v';

这里声明了五个整数变量（i, j, k, l, m）用于循环计数，以及一个字符变量c并初始化为'v'。

2. 空出开头5行：

for (i = 1; i <= 5; i++)
    printf("\n");

这将在输出中首先产生5个空行。

3. 输出上部的爱心形状：

这部分代码使用嵌套的for循环来绘制一个由'v'字符组成的爱心形状的上半部分。它考虑了每行左侧的空格、左半部分的字符、中间的空格和右半部分的字符。

4. 输出中间的直线：

for (i = 1; i <= 3; i++)
{
    // ...
}

这部分代码输出了3行完全由'v'字符组成的直线，每行左侧有一定数量的空格。

5. 输出下部的爱心形状：

这部分代码与上部类似，但考虑到每行左侧的空格数量在减少，而每行的'v'字符数量也在减少（因为循环变量i在递减）。

6. 输出最后一个字符：

for (i = 1; i <= 39; i++)
    printf(" ");
printf("%c\n", c);

这部分代码在底部输出了一个单独的'v'字符，前面有39个空格。

7. 空出结尾5行：

for (i = 1; i <= 5; i++)
    printf("\n");

这将在输出的末尾产生5个空行。

8. 防止控制台程序闪退：

getchar();

在Windows操作系统中，使用getchar()函数可以防止控制台程序在输出后立即关闭。它等待用户输入一个字符。

完整代码如下：

#include <stdio.h>
int main()
{
    int i, j, k, l, m;
    char c = 'v';
    for (i = 1; i <= 5; i++)
        printf("\n"); //开头空出5行
    for (i = 1; i <= 3; i++)
    { //前3行中间有空隙分开来写
        for (j = 1; j <= 32 - 2 * i; j++)
            printf(" "); //左边的空格，每下一行左边的空格比上一行少2个 //8*n-2*i
        for (k = 1; k <= 4 * i + 1; k++)
            printf("%c", c); //输出左半部分字符小爱心
        for (l = 1; l <= 13 - 4 * i; l++)
            printf(" "); //中间的空格，每下一行的空格比上一行少4个
        for (m = 1; m <= 4 * i + 1; m++)
            printf("%c", c); //输出右半部分字符小爱心
        printf("\n");        //每一行输出完毕换行
    }
    for (i = 1; i <= 3; i++)
    { //下3行中间没有空格
        for (j = 1; j <= 24 + 1; j++)
            printf(" "); //左边的空格 //8*(n-1)+1
        for (k = 1; k <= 29; k++)
            printf("%c", c); //输出字符小爱心
        printf("\n");        //每一行输出完毕换行
    }
    for (i = 7; i >= 1; i--)
    { //下7行
        for (j = 1; j <= 40 - 2 * i; j++)
            printf(" "); //左边的空格，每下一行左边的空格比上一行少2个//8*(n+1)-2*i
        for (k = 1; k <= 4 * i - 1; k++)
            printf("%c", c); //每下一行的字符小爱心比上一行少4个（这个循环是i--）
        printf("\n");        //每一行输出完毕换行
    }
    for (i = 1; i <= 39; i++)
        printf(" ");   //最后一行左边的空格
    printf("%c\n", c); //最后一个字符小爱心
    for (i = 1; i <= 5; i++)
        printf("\n"); //最后空出5行

    getchar(); // 防止控制台程序闪退
    return 0;
}

动态心形代码

模拟3D图形的旋转效果。这里，使用了一个称为"心形曲面"（Heart Surface）的数学模型。下面是对这个程序的详细解释：（有完整代码）

1. 函数定义：

   • float f(float x, float y, float z): 定义了一个计算心形曲面方程的函数。返回值是该方程的值。
   • float h(float x, float z): 尝试找到给定(x, z)值对应的y值，使得f(x, y, z) <= 0。它使用了一个简单的递减搜索策略。

2. 主函数 (main)：

   • 获取标准输出句柄 (o) 用于控制台操作。
   • 定义一个2D字符数组 buffer 用于存储ASCII艺术的每一行。
   • 定义一个字符数组 ramp，它包含了不同的字符，用于根据深度（或高度）值进行渲染。
   • 外部循环 (for (float t = 0.0f;; t += 0.1f))：这个循环模拟了时间的流逝，使得心形曲面在控制台上旋转。
   • 计算正弦波形的振幅 a，它决定了心形曲面的"波动"。
   • 内部循环 (for (float z = 1.3f; z > -1.2f; z -= 0.1f))：遍历z轴上的点。
   • 对于每个z值，它遍历x轴上的点，并计算对应的心形曲面方程的值。
   • 如果方程的值小于或等于0，则使用h函数找到对应的y值，并计算该点的"深度"或"高度"。根据这个"高度"，它从ramp数组中选择一个字符来绘制。
   • 如果方程的值大于0，则该点不在心形曲面上，因此绘制一个空格。
   • 绘制完一行后，它将该行的内容输出到控制台。
   • 使用Sleep(33)暂停程序，以便用户可以看到动画效果。
     

完整代码实现如下：

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <windows.h>
#include <tchar.h>

float f(float x, float y, float z)
{
    float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1;
    return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z;
}

float h(float x, float z)
{
    for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f)
        if (f(x, y, z) <= 0.0f)
            return y;
    return 0.0f;
}

int main()
{
    HANDLE o = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE);
    _TCHAR buffer[25][80] = {_T(' ')};
    _TCHAR ramp[] = _T(".:-=+*#%@");

    for (float t = 0.0f;; t += 0.1f)
    {
        int sy = 0;
        float s = sinf(t);
        float a = s * s * s * s * 0.2f;
        for (float z = 1.3f; z > -1.2f; z -= 0.1f)
        {
            _TCHAR *p = &buffer[sy++][0];
            float tz = z * (1.2f - a);
            for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f)
            {
                float tx = x * (1.2f + a);
                float v = f(tx, 0.0f, tz);
                if (v <= 0.0f)
                {
                    float y0 = h(tx, tz);
                    float ny = 0.01f;
                    float nx = h(tx + ny, tz) - y0;
                    float nz = h(tx, tz + ny) - y0;
                    float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz);
                    float d = (nx + ny - nz) * nd * 0.5f + 0.5f;
                    *p++ = ramp[(int)(d * 5.0f)];
                }
                else
                    *p++ = ' ';
            }
        }

        for (sy = 0; sy < 25; sy++)
        {
            COORD coord = {0, sy};
            SetConsoleCursorPosition(o, coord);
            WriteConsole(o, buffer[sy], 79, NULL, 0);
        }
        Sleep(33);
    }
}