数字菱形图案(绘制图形题的通用思路解法)(C++)

数字菱形图案(双重循环)(C++)

//找到一道比较有代表性的,较为全面的绘制图形,并且控制绘制字符在变化的题目,惊喜。

【问题描述】
编程打印用数字构成的菱形图案,菱形上半部分的行数n( 1<n<10 )从键盘输入,总行数为2n-1。图案的样式按下面的样例。

【输入形式】
从键盘输入包括中间一行在内的菱形上半部分的行数n ( 1<n<10 )。

【输出形式】
输出用数字构成的菱形图案,样式按下面的样例,其中各数字间用1个空格间隔,中间一行的起始数字1位于第1列。

【样例输入】
4

【样例输出】

      1
    1 2 1
  1 2 3 2 1
1 2 3 4 3 2 1
  1 2 3 2 1
    1 2 1
      1

解题思路(绘制图形的题套用)

  1. 把图形分块:(不是唯一分块法)

           1|
         1 2| 1
       1 2 3| 2 1
     1 2 3 4| 3 2 1
     ——————————————
       1 2 3| 2 1
         1 2| 1
           1|
    
  2. 把分成四块的菱形,每块三角形单独写出代码(通用循环格式:for循环,i表示行数,j表示列数)

先给出完整代码:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int n;//上半部分行数
    cin >> n;

    for( int i=1; i <= n; ++i )
    {
        cout << setw( 2*(n-i)+1 );//打印空格

        for( int j=1; j <= i; ++j )//左上三角形
            cout << " " << j;

        for( int j=i-1; j > 0; --j )//右上三角形
            cout << " " << j;

        cout << endl;//一行结束换行
    }

    for( int i=1; i <= n-1; ++i )
    {
        cout << setw( 2*i+1 );//打印空格

        for( int j=1; j <= n-i; ++j )//左下三角形
            cout << " " << j;

        for( int j=n-i-1; j > 0; --j )//右下三角形
            cout << " " << j;

        cout << endl;//一行结束换行
    }
}

详解:
左上三角形:
TIP:先行提醒一下setw()的用法,不是调用setw(6)就空6个空格,而是表示设域宽为6个字符,如果后面连续输出其他字符,这会在域宽中从右到左覆盖“空格”)

//可以自己用以下这个代码自行体验测试
#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;
int main()
{
    int a=6;
    cout<<setw(1)<<a<<endl;
    cout<<setw(2)<<a<<endl;
}
#include <iostream>
#include <iomanip>//使用控制符时,要在程序的头上加专门的头文件
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;//接下来以用户输入的n是4,即样例输出的菱形来做说明
    for( int i=1; i <= n; i++ )//作为左上三角形,行数明显与n一样,所以使i循环n次
    {
        cout << setw( 2*n-2*i+1 );//setw()即设域宽为()个字符,数格子找规律
        //(找规律的详解见代码结束后的表格)
        for( int j=1; j <= i; j++ )//定义列数j和每列输出的字符
            cout << " " << j;//注意题目要求是每个字符之间都有空格
        cout << endl;//换行不能在for j 的循环里面,应该是每完全输出一行,才考虑换行
    }
}

以n=4为例:

行数i 空格数
1 7
2 5
3 3
4 1

普遍推广到n:
(注意:空格数肯定是跟n和i有联系的,就往这上面凑)

行数i 空格数
1(1=n-(n-1)) 2*(n-1)+1
2(2=n-(n-2)) 2*(n-2)+1
n-2 5
n-1 3
n 1

概括的规律:
空格数=2*(n-i)+1
即setw(2*(n-i)+1)
(后面几个找规律都是按这样的思路来一一列表找,之后就不再如此反复地解释)

右上三角形:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    for( int i=1; i <= n; i++ )//行数循环
    {
        //注意,以左上的三角形为参考,则右上的三角形第一行不能输出东西,在第二行才开始输出
            for( int j=i-1; j > 0; j-- )//列数j循环,而且我不想再多设置一个变量,就直接把j当作输出的东西一起来循环
            //首先要保证循环的列数是从1到i-1,其次要保证输出的字符是左边三角形最大的数减1的那个数(即i-1)
                cout << " " << j;
            cout << endl;
        }
    }
}

左下三角形:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    for( int i=1; i <= n-1; i++ )//只要输出n-1行
    {
        cout << setw( 2*i+1 );//每行前面的“空格”找规律(肯定是一个与i有关的式子)
        for( int j=1; j <= n-i; j++ )
            cout << " " << j;
        cout << endl;
    }
}

右下三角形:

#include <iostream>
#include <iomanip>
using namespace std;

int main()
{
    int n;
    cin >> n;
    for( int i=1; i <= n-1; i++ )
    {
        for( int j=n-i-1; j > 0; j-- )//同右上三角形,不仅j控制列数循环次数,而且控制输出字符,找个规律就很容易得答案了
            cout << " " << j;
        cout << endl;
    }
}
  1. 模块组合:我们把以上四个小块组合在一起,就很容易得到完整的菱形了。
    **思路:**上下关系的模块在main()函数内按顺序并列排,左右关系的模块在for i 循环内按顺序并列排,先内左右,后外上下,删除相同的代码,保留不同的部分。

模块关系解释:

左上为 ① 右上为②
左下为③ 右下为④

则①②为左右关系,③④也为左右关系,①②与③④则为上下关系。

PS:这样就搞定了
推广用法,菱形是比较全面的模型:

  1. 如果只是输出左上三角,左下三角,怎么组合代码呢?
  2. 如果不输出数字,而全部用“#”代替会变化的数字输出,怎么改代码呢?
  3. 如果每个输出字符之间不要留空格,怎么寻找循环规律呢?
  4. 如果打九九乘法表,怎么组合模块呢?
posted @ 2018-10-20 09:42  Sherry_Yue  阅读(2661)  评论(0编辑  收藏  举报