C++程序打印X星形图案

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以不同的形状（如金字塔、正方形和菱形）显示星形图案是基础编程和逻辑开发的常见部分。在我们学习编程中的循环语句时，我们遇到了各种涉及星形和数字图案的问题。本文将演示如何使用星号打印X或十字形。

我们将看到两种方法来实现相同的结果。第一种方法稍微复杂一些，但第二种方法效率更高。

X星形图案（使用两组空格）

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对于此图案，行数为n = 5。这是上半部分。整个X图案有2n – 1行。让我们看看如何使用下表来实现这一点：

行号	星号数量	左侧空格	中间空格	描述
1	2	0	7	当i = n时，打印一个星号，否则打印两个星号。左侧空格为(i – 1)，中间空格为2(n – i) - 1
2	2	1	5
3	2	2	3
4	2	3	1
5	1	4	-
6	2	3	1	左侧星号递减，如n – (i – n) – 1 = 2n – i – 1。中间空格将遵循：2*(i – n) - 1
7	2	2	3
8	2	1	5
9	2	0	7

算法

• 读取n作为输入
• 对于i从1到2n - i，执行以下操作
  • 如果i <= n，则
    • 对于j从1到i - 1，执行以下操作
      • 显示空格
    • 结束循环
    • 显示星号
    • 如果i和n不相等，则
      • 对于j从1到2(n - i) - 1，执行以下操作
        • 显示空格
      • 结束循环
      • 显示星号
    • 结束if
  • 否则
    • 对于j从1到2n - i - 1，执行以下操作
      • 显示空格
    • 结束循环
    • 显示星号
    • 对于j从1到2(i - n) - 1，执行以下操作
      • 显示空格
    • 结束循环
    • 显示星号
  • 结束if
  • 将光标移动到下一行
• 结束循环

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 );
}

输出

X Star Pattern for 8 lines.
*                            *  
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*                            *

输出（n = 10）

X Star Pattern for 10 lines.
*                                    *  
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使用网格方法

可以通过考虑一个网格来解决相同的问题，并且从这个网格中，我们可以计算出打印星号和打印空格的公式。

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

从上面的网格可以很容易地理解，星号只会在列号与行号相同（对角线）以及列号为(2n + 1 – i)时放置。

算法

• 读取n作为输入
• m = 2n - i
• 对于i从1到m，执行以下操作
  • 对于j从1到m，执行以下操作
    • 如果j等于i或j等于(m + 1) - i，则
      • 显示星号
    • 否则
      • 显示空格
    • 结束if
  • 结束循环
  • 将光标移动到下一行
• 结束循环

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 );
}

输出

X Star Pattern for 6 lines.
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输出（n = 8）

X Star Pattern for 8 lines.
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结论

星形图案易于使用，并且对于学习编程循环概念很有用。本文演示了如何使用C++来显示左对齐和右对齐半菱形图案。然后，在考虑n行数的情况下，使用星号显示X或十字图案。为此，我们提供了两种方法。一种使用填充和空格，另一种使用网格计算。我们添加了点而不是添加空格。否则，它们有时会从输出中修剪空格。