程序员撩妹必备技能系列
看到图就进来了？
进来了你就来对了！
本篇文章花了大量文笔来教你怎么一步步的写不出来这个图形，对的，这个图形本文教不了，但是本文将揭示循环打印的内幕，让你对几种常见情况了熟于心。
一、初识循环打印图形
一般地，打印图形一般使用for循环：for (initialize; test; update)
2个循环嵌套，一个控制行一个控制列：
for (initialize1; test1; update1) { //外层循环控制行(Row)
for (initialize2; test2; update2) { //内层循环控制列(Line)
statements;
}
putchar('\n');
}
外层循环用于控制行（内嵌for循环控制列和换行符），一般的打印图形，行数是固定不变的（即外层循环的所有参数不变）。改变的是内层循环（一行打印几列），通常是两种情况：改变初始值和循环条件
//1.1 输出矩形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 3;
const int COL = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = 0; j < COL; j++)
printf("$");
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//1.2.1 输出上三角——改变初始值
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = i; j < COL; j++) //改变初始值
printf("$");
printf("\n");
}
return 0;
}
//1.2.2 输出上三角——改变循环条件
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = 0; j < COL-i; j++) //改变循环条件
printf("$");
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//1.3.1 输出下三角——改变初始值
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = ROW-i-1; j < COL; j++) //改变初始值
printf("$");
printf("\n");
}
return 0;
}
//1.3.2 输出下三角——改变循环条件
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = 0; j < i+1; j++) //改变循环条件
printf("$");
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
由此我们可以得出一些结论：
对于int x;
有上三角：
| 改变条件 | 改变初始值 | 改变循环条件 |
|---|---|---|
| 第1行：输出5个 | x=0, x<5, 循环5次 | x=0, x<5, 循环5次 |
| 第2行：输出4个 | x=1, x<5, 循环4次 | x=0, x<4, 循环4次 |
| 第3行：输出3个 | x=2, x<5, 循环3次 | x=0, x<3, 循环3次 |
| 第4行：输出2个 | x=3, x<5, 循环2次 | x=0, x<2, 循环2次 |
| 第5行：输出1个 | x=4, x<5, 循环1次 | x=0, x<1, 循环1次 |
有下三角：
| 改变条件 | 改变初始值 | 改变循环条件 |
|---|---|---|
| 第1行：输出1个 | x=4, x<5, 循环1次 | x=0, x<1, 循环1次 |
| 第2行：输出2个 | x=3, x<5, 循环2次 | x=0, x<2, 循环2次 |
| 第3行：输出3个 | x=2, x<5, 循环3次 | x=0, x<3, 循环3次 |
| 第4行：输出4个 | x=1, x<5, 循环4次 | x=0, x<4, 循环4次 |
| 第5行：输出5个 | x=0, x<5, 循环5次 | x=0, x<5, 循环5次 |
由表可知：
- 循环次数 = Limit - Initialize
- 每行的列数 = 循环次数
由此我们可以轻松的输出九九乘法表：
// 1.4.1 九九乘法表递增实现——改变初始值
#include <stdio.h>
int main () {
int i, j;
for (i = 1; i <= 9; i++) {
for (j = i; j < 10; j++)
printf("%d * %d = %2d ", i, j, i * j);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//1.4.2 九九乘法表递减实现——改变循环条件
#include <stdio.h>
int main () {
int i, j;
for (i = 1; i <= 9; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++)
printf("%d * %d = %2d ", i, j, i * j);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
二、深入理解
上一节我们了解了，想要改变循环打印图形的情况，只需改变内层循环的初始值和循环条件即可。那么，这两种情况真的是一模一样吗？来几个例题一探究竟！
//2.1 输出矩形字符图形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int row;
char ch;
for (row = 0; row < ROW; row++) {
for (ch = 'A'; ch < 'A'+COL; ch++)
putchar(ch);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//2.2.1 输出下三角字符图形——改变初始值
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int row;
char ch;
for (row = 0; row < ROW; row++) {
for (ch = 'A'+row; ch < 'A'+COL; ch++)
putchar(ch);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//2.2.2 输出下三角字符图形——改变循环条件
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int row;
char ch;
for (row = 0; row < ROW; row++) {
for (ch = 'A'; ch < 'A'+COL-row; ch++)
putchar(ch);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
注意观察同样是上三角，输出的内容的不同。
//2.3.1 输出上三角字符图形——改变初始值
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int row;
char ch;
for (row = 0; row < ROW; row++) {
for (ch = 'A'+ROW-row-1; ch < 'A'+COL; ch++)
putchar(ch);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
//2.3.2 输出下三角字符图形——改变循环条件
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
const int COL = 5;
int row;
char ch;
for (row = 0; row < ROW; row++) {
for (ch = 'A'; ch < 'A'+row+1; ch++)
putchar(ch);
printf("\n");
}
return 0;
}
Result
在这里我们只考虑内层循环的值的变化，其中的算法暂不考虑。
规律总结：
三、更深入的理解
前两节仅讨论了单值类型以及只包含一个嵌套循环的程序设计，这节讨论更复杂的程序结构和算法。（为了讨论方便，每次编码都只改变初始值）
//3.1.1 输出右下三角字符图形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = i; j < ROW; j++)
putchar(' ');
for (j = ROW-i-1; j < ROW; j++)
putchar('*');
putchar('\n');
}
return 0;
}
Result
//3.1.2 输出右上三角字符图形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
int i, j;
for (i = 0; i < ROW; i++) {
for (j = ROW-i-1; j < ROW; j++)
putchar(' ');
for (j = i; j < ROW; j++)
putchar('*');
putchar('\n');
}
return 0;
}
Result
注意上面两个图形中，空格和星号的算法是相反的。至此，上下左右四种三角*已经全部列出。
//3.1.3 输出等腰三角字符图形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
int i, j;
for( i = 0; i < ROW + 1; i++ )
{
for( j = i; j < ROW; j++ )
printf( " " );
for( j = ROW - 2*i-1; j < ROW; j++ )
printf( "*" );
printf( "\n" );
}
return 0;
}
Result
采用自顶向下的方法来分析本程序的算法：
首先删除空格输出的循环控制
Result
然后我们就得到了星号的输出格式：每行2n+1个。
采用改变初始值的方式，即：for(j = ROW - (2 * i +1); j < ROW; j++) putchar('*');
接着，在输出星号之前加入空格输出，为递减输出，即：for(j = i; j < ROW; j++) putchar(' ');
再难一点：
//3.1.4 输出菱形
#include <stdio.h>
int main () {
const int ROW = 5;
int i, j;
for( i = 0; i < ROW + 1; i++ )
{
for( j = i; j < ROW; j++ )
printf( " " );
for( j = ROW - 2*i-1; j < ROW; j++ )
printf( "*" );
printf( "\n" );
}
for( i = ROW; i > 0; i-- )
{
for( j = ROW - i; j >= 0; j-- )
printf( " " );
for( j = 2 * i - 2; j >= 0; j-- )
printf( "*" );
printf( "\n" );
}
return 0;
}
Result
还能不能再难一点？——可以，来一个平行四边形！
待补充。
最后再来一个装比一点的：
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
float x,y,z;
for (y = 1.5f; y > -1.5f; y-=0.1f) {
for (x = -1.5f; x<1.5f; x+=0.05f) {
z = x*x + y*y - 1;
putchar(z*z*z - x*x*y*y*y <= 0.0f ? ".:-=+*#%@"[(int)(z*z*z - x*x*y*y*y*-8.0f)] : ' ');
}
putchar('\n');
}
return 0;
getchar();
}
