C++程式列印X星形圖案

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以不同的形狀（如金字塔、正方形和菱形）顯示星形圖案是基礎程式設計和邏輯開發的常見部分。在我們學習程式設計中的迴圈語句時，我們遇到了各種涉及星形和數字圖案的問題。本文將演示如何使用星號列印X或十字形。

我們將看到兩種方法來實現相同的結果。第一種方法稍微複雜一些，但第二種方法效率更高。

X星形圖案（使用兩組空格）

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對於此圖案，行數為n = 5。這是上半部分。整個X圖案有2n – 1行。讓我們看看如何使用下表來實現這一點：

行號	星號數量	左側空格	中間空格	描述
1	2	0	7	當i = n時，列印一個星號，否則列印兩個星號。左側空格為(i – 1)，中間空格為2(n – i) - 1
2	2	1	5
3	2	2	3
4	2	3	1
5	1	4	-
6	2	3	1	左側星號遞減，如n – (i – n) – 1 = 2n – i – 1。中間空格將遵循：2*(i – n) - 1
7	2	2	3
8	2	1	5
9	2	0	7

演算法

• 讀取n作為輸入
• 對於i從1到2n - i，執行以下操作
  • 如果i <= n，則
    • 對於j從1到i - 1，執行以下操作
      • 顯示空格
    • 結束迴圈
    • 顯示星號
    • 如果i和n不相等，則
      • 對於j從1到2(n - i) - 1，執行以下操作
        • 顯示空格
      • 結束迴圈
      • 顯示星號
    • 結束if
  • 否則
    • 對於j從1到2n - i - 1，執行以下操作
      • 顯示空格
    • 結束迴圈
    • 顯示星號
    • 對於j從1到2(i - n) - 1，執行以下操作
      • 顯示空格
    • 結束迴圈
    • 顯示星號
  • 結束if
  • 將游標移動到下一行
• 結束迴圈

示例

#include <iostream>
using namespace std;
void solve( int n ){
   for ( int i = 1; i <= 2*n - 1; i++ ) {
      if ( i <= n ) {
         for ( int j = 1; j <= i - 1; j++ ) {
            cout << ". ";
         }
         cout << "*  ";
         if ( i != n ) {
            for ( int j = 1; j <= 2 * (n - i) - 1; j++ ) {
               cout << "  ";
            }
            cout << "*  ";
         }
      } else {
         for ( int j = 1; j <= (2 * n) - i - 1; j++ ) {
            cout << ". ";
         }
         cout << "*  ";
         for ( int j = 1; j <= 2 * (i - n) - 1; j++ ) {
            cout << "  ";
         }
         cout << "*  ";
      }
      cout << "\n";
   }
}
int main(){
   int n = 8;
   cout << "X Star Pattern for " << n << " lines." << endl;
   solve( n );
}

輸出

X Star Pattern for 8 lines.
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輸出（n = 10）

X Star Pattern for 10 lines.
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使用網格方法

可以透過考慮一個網格來解決相同的問題，並且從這個網格中，我們可以計算出列印星號和列印空格的公式。

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

從上面的網格可以很容易地理解，星號只會在列號與行號相同（對角線）以及列號為(2n + 1 – i)時放置。

演算法

• 讀取n作為輸入
• m = 2n - i
• 對於i從1到m，執行以下操作
  • 對於j從1到m，執行以下操作
    • 如果j等於i或j等於(m + 1) - i，則
      • 顯示星號
    • 否則
      • 顯示空格
    • 結束if
  • 結束迴圈
  • 將游標移動到下一行
• 結束迴圈

示例

#include <iostream>
using namespace std;
void solve( int n ){
   int m = 2*n - 1;
   for ( int i = 1; i <= m; i++ ) {
      for ( int j = 1; j <= m; j++ ) {
         if (j == i || j == (m + 1 - i))
            cout << "* ";
         else
            cout << ". ";
      }
      cout << endl;
   }
}
int main(){
   int n = 6;
   cout << "X Star Pattern for " << n << " lines." << endl;
   solve( n );
}

輸出

X Star Pattern for 6 lines.
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輸出（n = 8）

X Star Pattern for 8 lines.
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結論

星形圖案易於使用，並且對於學習程式設計迴圈概念很有用。本文演示瞭如何使用C++來顯示左對齊和右對齊半菱形圖案。然後，在考慮n行數的情況下，使用星號顯示X或十字圖案。為此，我們提供了兩種方法。一種使用填充和空格，另一種使用網格計算。我們添加了點而不是新增空格。否則，它們有時會從輸出中修剪空格。