C语言中以坐标的方式图解“字母金字塔”的绘制

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题目

实现字母金字塔,通过键盘输入字符来控制层数,如输入D,则打印下面图形

复制代码
    A
   ABA
  ABCBA
 ABCDCBA

题目解析

题目理解

由题目中的图形可知,主要是打印字母的金字塔,这个金字塔怎么构成的勒:

  • 每一行都是以首字母A开始,递增后到每一行的最大值后,又递减到首字母A结束;
  • 行数等于输入字母-首字母数即:char(D)-A+1;
  • 每一行最中间的字母以此增加,到输入字母char(D)结束;
  • 每一行的最大值跟行数成现行关系:A+i+x(系数);
  • 假如不是最后一行,那么在输入字母之前需要先有空格;
  • 每一行的字母数量是行数*2-1个;

如果把这个字母金字塔看成一个整体,那么我们不但需要判断打印空格的时机,还要判断打印递增字母的时机,还得判断递减字母的时机,会导致思路很复杂。这种复杂的想法不适合初学者思考,因此我这边建议将图形分开成三份后再做处理

假定:

  • 1)输入的变量元素(chr)就是D,首元素就是A;
  • 2)那么需要打印的行数就是len= D-A+1=4;
  • 3)i代表行数,j代表列数;

空格图-坐标解析

i/j 0 1 2 3
0 * * *
1 * *
2 *
3

空格坐标图(以*表示占位)

根据空格图我们知道需要打印的空格以代码表示为:

c 复制代码
for (int i=0;i<=len-1;i++){   //从坐标图看从i=0开始就有,到3结束,共4列,也就等于len-1=4-1=3
          for(int j=0;j<len-1-i;j++){  //从坐标图看从j=0开始,第一行打印到len-1-1结算,之后以此少打一个,即到j=(len-1)-i结束;
                printf(" "); //打印空格;
            }
          printf("\n");  //一行打印完后进行换行
}

字母递增图-坐标解析

i/j 0 1 2 3
0 A
1 A B
2 A B C
3 A B C D

字母递增图

空格已经打印完了的情况下,即空格已经占位好了,那么这个字母递增图从实际写代码出发会进行变种到如下所示:

i/j 0 1 2 3
0 A
1 A B
2 A B C
3 A B C D

字母递增图修订

根据坐标图我们知道需要打印递增字母以代码表示为:

c 复制代码
for (int i=0;i<=len-1;i++){   //从坐标图看从i=0开始就有,到3结束,共4列,也就等于len-1=4-1=3
          for(int j=0;j<=i;j++){  //从坐标图看从j=0开始,每一行都是i=j的时候结束;
                printf('A'+j); //打印字母,以首字母A开始,每一列加j;
            }
          printf("\n");  //一行打印完后进行换行
}

字母递减图-坐标解析

i/j 0 1 2 3
0
1 A
2 B A
3 C B A

字母递减坐标图

根据坐标图我们知道需要打印的代码表示为:

c 复制代码
for (int i=0;i<=len-1;i++){   //从坐标图看从i=0开始就有,到3结束,共4列,也就等于len-1=4-1=3
          for(int j=1;j<=i;j++){  //从坐标图看从j=1开始,每一行都是i=j的时候结束;
                printf('A'+i-j); //打印字母,每次结束的时候都是A,然后以此往坐标的左边加1,所以是-j,每一行又都是i=j时结束,所以加了一个i,带入公式验证两行无误即可编译验证;
            }
          printf("\n");  //一行打印完后进行换行
}

代码汇总验证

代码汇总

c 复制代码
    int main(int argc, char const *argv[])
     {
        char chr;
        printf("input char A~Z/a~z/0-9:");
        scanf("%c",&chr);
        char chr_sop;
        int len;
        switch (chr)
        {
        case 'A'...'Z': len =chr-'A'+1; chr_sop='A'; break;
        case 'a'...'z': len =chr-'a'+1; chr_sop='a'; break;
        case '0'...'9': len =chr-'0'+1; chr_sop='0';  break;
  
        default: printf("input error\n");  
            return 0;
            break;
        }

        for (char i=0;i<=len-1;i++){
            for(int j=0;j<(len-1)-i;j++){
                printf(" ");
            }

            for(int j=0;j<=i;j++){
                printf("%c",chr_sop+j);
            }

            for(int j=1;j<=i;j++){
                printf("%c",chr_sop+i-j);
            }
            printf("\n");
        }
        return 0;
     }

我这里汇总的代码与前面的图解代码几乎一模一样。
只是做了以下优化
:

  • 1)将字符的长度与首字符用变量len和chr_sop表示,方便处理不同的类型;
  • 2)用switch ...case...语句将输入的字符分类,扩展到可以处理三种类型的金字塔;
  • 3)在字符完全不合规的情况下,直接return 退出执行代码;
  • 其余地方与图解一样,甚至连坐标的起始都一样。

终端运行验证

可以看到输出的结果与题目一模一样,且可以打印超过D大小的金字塔;

坐标图解法的好处

建议

  • 1)初学者做图形打印练习的时候都先画坐标图,再写代码;
  • 2)初学者的坐标都以i/j都以0(或1)开始,自加形式,然后去找结束条件;

好处

可以从坐标图清晰看出:

  • 图形的i有几列,第一层循环很清晰,****基本可以无脑写(int i=0;i<=x;i++)
  • 每一行的打印开始位置,且都是自增的情况下,第二层循环可以无脑先写成(for(int j=0(或则其他,根据图来);循环条件;j++))。然后就再去找循环的条件即可;
  • 可以很清晰的看出来每行的打印规律,而且就算第一次没把规律找对,也可以很对照坐标很轻松验证,再去调整;

总结一下好处就是:

  • 1)循环体很好写出来:
    • 不用纠结循环体的写法;
    • 只要去找循环条件即可;
    • 都是自增,不用多余考虑是否需要自减;
  • 2)对比思路很清晰顺带梳理了写代码的思路
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