问题 B: Hello World for U

题目描述
Given any string of N (>=5) characters, you are asked to form the characters into the shape of U. For example, “helloworld” can be printed as:

h d

e l

l r

lowo

That is, the characters must be printed in the original order, starting top-down from the left vertical line with n1 characters, then left to right along the bottom line with n2 characters, and finally bottom-up along the vertical line with n3 characters. And more, we would like U to be as squared as possible – that is, it must be satisfied that n1 = n3 = max { k| k <= n2 for all 3 <= n2 <= N } with n1 + n2 + n3 - 2 = N.

输入
Each input file contains one test case. Each case contains one string with no less than 5 and no more than 80 characters in a line. The string contains no white space.

输出
For each test case, print the input string in the shape of U as specified in the description.

样例输入 Copy
helloworld!
样例输出 Copy
h !
e d
l l
lowor
提示
这一题需要解决的问题是将一个字符串写成U字形。拿到这一题的第一映像是U字的写法（可没有茴香豆的“茴”写法多），先是写第一排第一个字符，然后写第二排第一个字符……然后是最后一排，然后是倒数第二排……但在C语言中如果我们要这样写U字形的字符串就需要在数组中操作了。如果是直接输出的话，那只能自上至下一行一行输出。首先是第一行，写出第一个字符和最后一个字符，第二行写出第二个字符和倒数第二个字符……最后是最后一行。需要注意的是除了最后一行输出所有字符，前面每一行只输出两个字符。中间还有空格来隔开每行的两个字符（具体有多少空格，待会计算）。

思路有了，看看具体的要求。字符串的长度是N，n1，n3代表两边每列字符的数目。n2代表最后一行的字符数。题目中给了一个算式：

n1 = n3 = max { k| k <= n2 for all 3 <= n2 <= N } with n1 + n2 + n3 - 2 = N.

仔细研究这个算式，这里的k是不大于n2的，也就是说n1和n3是不大于n2且满足n1+n2+n3=N+2的最大值。那么自然有n1=n3=(N+2)/3，n2=N+2-(n1+n3)。也就是说设side为两边的字符数（包括最后一行的两端），则side=n1=n3=(N+2)/3。设mid为最后一行除去两端的两个字符后剩下的字符数，mid=N-side*2（总长度减去两边的字符数）。同时mid也是我们输出除最后一行外前面所有行需要空出的空格数。

最后如何在第一行输出第一个字符和最后一个字符呢？那自然是str[0]和str[len-1-i]（len为字符串的长度，也就是N）。

于是问题完美解决，步骤如下：

1）计算字符串长度len；

2）计算两边的字符数side=(len+2)/3；

3）计算最后一行中间的字符数（前面每行中间的空格数）；

4）输出每行相应的字符。

由于该题目不难，也没有什么需要特别注意的，我也就不写注意点了。具体细节详见参考代码。

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

int main(void)
{
    string a;
    cin>>a;
    int len=a.size();
    int side = (len+2)/3;
    int mid=len-side*2;
    for(int i=0;i<side;i++)
    {
        cout<<a[i];
        if(i==side-1)
        {
            for(int k=i+1;k<len-i-1;k++)
            {
                cout<<a[k];
            }
        }
        else
        {
            for(int j=0;j<mid;j++)
            {
                cout<<" ";
            }
        }
        
        
        cout<<a[len-i-1];
        cout<<endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}