输出菱形,空心菱形

本文介绍了一个使用Java编写的简单程序,该程序通过四个不同的方法打印出四种不同形状的图形:正三角形、倒三角形、实心菱形及空心菱形。通过对循环的巧妙运用实现了图形的绘制。
public class ShapeDemo {

    public static void main(String[] args) {
        shape1(20);
            shape2(20);
        shape3(10);     
        shape4(10);
    }

    /**
                             *
                 **
                 ***
                 ****
     */
    public static void shape1(int lines) {
        for (int i = 0; i < lines; i++) { // 控制行
            for (int j = 0; j <= i; j++) { // 控制列
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
     *
     **
     ***
     ****
     * @param lines
     */
    public static void shape2(int lines) {
        for (int i = 0; i < lines; i++) { // 控制行

            for (int j = 0; j < lines - i - 1; j++) { // 打空格
                System.out.print(" ");
            }

            for (int j = 0; j <= i; j++) { // 控制列
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }

    /**
                *
               ***
              *****             
               ***
                *       
    */
    public static void shape3(int lines) {
        // 上半边
        for (int i = 0; i < lines; i++) {
            for (int j = 0; j < lines - i - 1; j++) { // 打空格
                System.out.print(" ");
            }

            for (int j = 0; j < 2 * i + 1; j++) { // 打*
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }

        // 下半边
        int count = lines - 1;

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            for (int j = 0; j < i + 1; j++) { // 打空格
                System.out.print(" ");
            }

            for (int j = 0; j < (count - i - 1) * 2 + 1; j++) { // 打*
                System.out.print("*");
            }

            System.out.println();
        }

    }

    public static void shape4(int lines) {
        // 上半边
        for (int i = 0; i < lines; i++) {
            for (int j = 0; j < lines - i - 1; j++) { // 打空格
                System.out.print(" ");
            }

            for (int j = 0; j < 2 * i + 1; j++) { // 打*

                System.out.print( j == 0 || j == 2 * i  ?  "*" : " ");
            }


            System.out.println();
        }

        // 下半边
        int count = lines - 1;

        for (int i = 0; i < count; i++) {
            for (int j = 0; j < i + 1; j++) { // 打空格
                System.out.print(" ");
            }

            for (int j = 0; j < (count - i - 1) * 2 + 1; j++) { // 打*
                System.out.print(j == 0 ||  j == (count - i - 1) * 2 ? "*" : " ");
            }

            System.out.println();
        }

    }

}

空心菱形结果:
这里写图片描述

我们要输出一个**空心菱形(hollow diamond)**,这是编程中常见的图形打印题。下面我将: 1. ✅ 明确题目要求 2. ✅ 给出 C 语言实现代码 3. 🔍 详细解释每一部分的逻辑 4. 🧪 提供示例运行结果 5. ❓ 提出相关拓展问题 --- ## ✅ 题目理解:输出空心菱形 假设输入 `n` 表示菱形的 **半径(从中心到顶点的距离)** 或者说“行数的一半”。 例如:`n = 4`,则总高度为 `2n - 1 = 7` 行。 ### 要求: - 图形是**菱形** - 只有边界用字符填充(如 `*`),内部为空格 → **空心** - 其余位置为空白(包括外部和内部) --- ## ✅ 示例:n = 4 时的空心菱形 ``` * * * * * * * * * * * * ``` > 注意:上下对称,左右对称,中间两星之间是空格。 --- ## ✅ C 语言实现代码 ```c #include <stdio.h> int main() { int n; char ch = '*'; // 填充字符 printf("输入菱形的半径 n: "); scanf("%d", &n); // 上半部分(含中间) for (int i = 1; i <= n; i++) { // 打印前导空格 for (int j = 1; j <= n - i; j++) { printf(" "); } // 打印第一个星 printf("%c", ch); // 如果不是第一行,打印中间空格和第二个星 if (i > 1) { // 中间空格数 = 2*i - 3 for (int k = 1; k <= 2 * i - 3; k++) { printf(" "); } printf("%c", ch); } printf("\n"); } // 下半部分(不含中间) for (int i = n - 1; i >= 1; i--) { // 打印前导空格 for (int j = 1; j <= n - i; j++) { printf(" "); } // 打印第一个星 printf("%c", ch); // 如果不是最后一行(即 i > 1),才打印中间空格和第二个星 if (i > 1) { for (int k = 1; k <= 2 * i - 3; k++) { printf(" "); } printf("%c", ch); } printf("\n"); } return 0; } ``` --- ## 🔍 代码详解 ### 🟩 上半部分:`for(i=1; i<=n; i++)` | 行号 i | 前导空格数 | 是否有两个星 | 中间空格数 | |--------|-------------|----------------|--------------| | 1 | n-1 | 否(只有一个) | —— | | 2 | n-2 | 是 | 2×2−3 = 1 | | 3 | n-3 | 是 | 2×3−3 = 3 | | i | n-i | i>1 时有 | 2i−3 | 👉 所以中间空格数量公式:`2*i - 3` --- ### 🟨 下半部分:`for(i=n-1; i>=1; i--)` 与上半部分对称,只是顺序反过来。 --- ### 🟦 特殊处理:第一行和最后一行 - 第一行只打印一个 `*`,没有中间空格 - 最后一行也只打印两个 `*` 夹着空格(当 `n > 1`) 我们通过 `if (i > 1)` 控制是否打印第二个星和中间空格。 --- ## 🧪 运行示例:n = 5 ``` * * * * * * * * * * * * * * * * ``` 完全符合空心菱形定义。 --- ## ⚠️ 边界情况处理建议 | 输入 | 问题 | 建议 | |------|------|-------| | `n = 1` | 只有一行一个 `*` | 合法,应支持 | | `n = 0` | 无输出 | 可加判断跳过 | | `n < 0` | 无效输入 | 加输入校验 | ### ✅ 安全版本(带输入检查) ```c if (n <= 0) { printf("输入正整数!\n"); return 1; } ``` --- ## 💡 拓展功能建议 你可以在此基础上扩展: - 用户自定义字符(如 `#`, `@`) - 实心菱形 vs 空心菱形选择 - 居中对齐输出(固定宽度终端) - 动态缩放等 --- ## ✅ 总结 | 目标 | 实现方式 | |------|----------| | 菱形结构 | 分上半 + 下半循环 | | 前导空格 | `n - i` 个 | | 中间空格 | `2*i - 3` 个(仅 i > 1) | | 空心效果 | 只在边缘打印字符,中间用空格 | | 对称性 | 利用倒序循环实现下半部分 | --- ###
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