L1-002 打印沙漏

本题要求你写个程序把给定的符号打印成沙漏的形状。例如给定17个“*”，要求按下列格式打印

*****
 ***
  *
 ***
*****

所谓“沙漏形状”，是指每行输出奇数个符号；各行符号中心对齐；相邻两行符号数差2；符号数先从大到小顺序递减到1，再从小到大顺序递增；首尾符号数相等。

给定任意N个符号，不一定能正好组成一个沙漏。要求打印出的沙漏能用掉尽可能多的符号。

输入格式:
输入在一行给出1个正整数N（≤1000）和一个符号，中间以空格分隔。

输出格式:
首先打印出由给定符号组成的最大的沙漏形状，最后在一行中输出剩下没用掉的符号数。

输入样例:
19 *
输出样例:

*****
 ***
  *
 ***
*****
2

作者: 陈越
单位: 浙江大学
时间限制: 400 ms
内存限制: 64 MB
代码长度限制: 16 KB

分析

每个沙漏都是从最中间一行行向上下分别扩展一行，每次扩展行都要比之前一层多2个符号，最中间一行只有 1 个符号，假设扩展的层数为 i，则扩展出去的上边需要的所有符号个数为3 + 5 + 7 + … + (2i+1) = (3 + 2i + 1) * i / 2 = i * (i + 2)，扩展出去的下边与上边同样多所以乘以2，加上最重要那一行1个符号，所以 总共需要2 * i * (i + 2) + 1个符号，所以i从0到N，找满足(2 * i * (i + 2) + 1) > N的最小的 i，因为符号不能超过N，所以只能扩展出去 i-1 行，用变量row表示从最中间一行需要扩展出去的行数，row = i – 1，接下来开始输出，上面的每一行，对于扩展出去的第 i 层需要输出row – i个空格，接着输出i * 2 + 1个符号c和换行符；对于最中间一行，需要输出row – 1个空格、符号c和换行符；对于下面的每一行，对于扩展出去的第i层，需要输出row-i个空格，接着输出i * 2 + 1个符号c和换行符，因为用掉的符号数为2 * row * (row + 2) + 1，所以最后输出剩下没用掉的符号数为N – (2 * row * (row + 2) + 1)

#include<bits/stdc++.h> 
#include <iostream>
using namespace std;
int main() 
{
	int n, row = 0;
	char c;
	cin >> n >> c;
	for (int i=0; i<n; i++)
	{
		if ((i+2)*i*2+1>n)
		{
			row = i - 1;
			break;
		}
	}
	for (int i=row; i>=1; i--)
	{
		for (int k=row-i; k>=1; k--)
			cout << " ";
		for (int j=i*2+1; j>=1; j--)
			cout << c;
		cout << endl;
	}
	for (int i=0; i<row; i++)
		cout << " ";
	cout << c << endl;
	for (int i=1; i<=row; i++)
	{
		for (int k=row-i; k>=1; k--)
			cout << " ";
		for (int j=i*2+1; j>=1; j--)
			cout << c;
		cout << endl;
	}
	cout << (n - (2 * row * (row + 2) + 1));
	return 0;
}