如何在 Java 中打印给定的菱形图案？答案

【问题标题】：How to print a given diamond pattern in Java?如何在 Java 中打印给定的菱形图案？
【发布时间】：2015-02-22 18:22:06
【问题描述】：

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基本上我只需要正确放置空格的想法。到目前为止我的代码。

public class Pyramid3 {

    public static void main(String[] args) {

        int i, j;
        int noOfCol = 11;

        for (i = 1; i <= 11; i++) {

            for (j = 1; j <= noOfCol; j++) {
                System.out.print("*");
            }

            System.out.println();

            if (i == 1) {
                noOfCol--;
            } else if (i > 1 && i < 6) {
                noOfCol = noOfCol - 2;
            } else if (i > 6) {
                noOfCol = noOfCol + 2;
            }
        }
    }
}

【问题讨论】：

标签： java loops ascii-art

【解决方案1】：

要解决有关 ASCII 艺术的问题，可以尝试在不同的行中找到模式。可以看到每一行都包含多个星号 (*)、多个空格（可能为零）和多个星号。

所以我们先写一个辅助函数：

public static String generateRow (int n1, int n2, int n3) {
    StringBuilder sb = new StringBuilder();
    for(int i = 0; i < n1; i++) {
        sb.append('*');
    }
    for(int i = 0; i < n2; i++) {
        sb.append(' ');
    }
    for(int i = 0; i < n3; i++) {
        sb.append('*');
    }
}

现在我们只需要计算出星号和空格的数量。第一行和最后一行只包含 n 个星号，所以我们可以这样写：

System.out.println(generateRow(n,0,0));

如果 n 是奇数，则第二行在中间包含一个空格，如果 n 是偶数，则在中间包含两个空格，因此如下所示：

int ns = 2-(n%2);
int na = (n-ns)/2;
System.out.println(generateRow(na,ns,na));

因为 na 是大小减去空格数除以 2。

现在在每一行，空格的数量增加了两个，所以星号的数量减少了一个。如果只剩下一个星号，则循环停止。因此，您可以将其重写为：

int ns = 2-(n%2);
int na = (n-ns)/2;
for(; na >= 1; na--, ns += 2) {
    System.out.println(generateRow(na,ns,na));
}

现在下半部分是通过相反的过程简单地生产出来的。首先我们需要撤消最后的na和ns递增递减：

na += 2;
ns -= 4;

然后我们循环直到空格数小于1：

for(; ns > 1; na++, ns -= 2) {
    System.out.println(generateRow(na,ns,na));
}

把所有这些放在一起，结果是：

public static void generateDiamond (int n) {
    System.out.println(generateRow(n,0,0));
    int ns = 2-(n%2);
    int na = (n-ns)/2;
    for(; na >= 1; na--, ns += 2) {
        System.out.println(generateRow(na,ns,na));
    }
    na += 2;
    ns -= 4;
    for(; ns >= 1; na++, ns -= 2) {
        System.out.println(generateRow(na,ns,na));
    }
    System.out.println(generateRow(n,0,0));
}

jdoodle 演示。

对于大小 2、3、5、8、11 和 33，这会生成：

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*                               *
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【讨论】：

【解决方案2】：

这是代码，抱歉文档不好，希望对您有所帮助。

PS：要解决这样的任何问题，只需使用一张白纸和一支铅笔，然后将列和索引'i'制作成网格，然后计算一个关系，然后你可以将它用作循环条件。

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int n = 10;

        // Top
        for (int i = n; i > 0; i--) {
            // Stars
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            // Spaces
            for (int j = i; j < n; j++) {
                System.out.print(" ");
            }
            // Stars
            for (int j = i; j < n; j++) {
                System.out.print(" ");
            }
            // Stars
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }

        // Bottom
        for (int i = 2; i < n + 1/* Note the shift here */; i++) {
            // Stars
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            // Spaces
            for (int j = i; j < n; j++) {
                System.out.print(" ");
            }
            // Spaces
            for (int j = i; j < n; j++) {
                System.out.print(" ");
            }
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                System.out.print("*");
            }
            System.out.println();
        }
    }
}

希望对你有帮助:)

【讨论】：

【解决方案3】：

我更喜欢简明扼要的答案。我的利用了钻石的水平和垂直对称轴：这个想法是计算钻石的 1/4，然后首先围绕垂直轴镜像，然后围绕水平轴镜像（_ 是一个空格）

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首先，给repeat a character n times一个简短的实用函数：

String repeat(String s, int times) {
  return times == 0 ? "" : new String(new char[times]).replace("\0", s);
}

这里是代码（使用 Java 8 lambdas 打印结果和this answer for reversing the string）

 // height and width of the diamond
int size = 11;
// Mhh diamonds
List<String> l = new ArrayList<>();
// len includes the axis, too
for (int i=0, len = size/2 + 1;i<len;i++) {
  String s = repeat("*", len - i) + repeat(" ", i);
  //Mirror, omitting the axis itself and append
  s += (new StringBuilder(s)).reverse().substring(1);
  l.add(s);
}
// Print the upper part
l.forEach(System.out::println);
// mirror around the horizontal axis
Collections.reverse(l);
// Omit the horizontan axis and print the rest
l.subList(1,l.size()).forEach(System.out::println);

对于任意大小的菱形，8-9 行代码，加上重复方法的 3 行代码。

结果：

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【讨论】：

【解决方案4】：

您可以使用两个嵌套的流在从-n 到n 的行和列上打印一个刻在正方形中的空菱形。 n > iAbs + jAbs时得到菱形：

int n = 5;
String[] arr = IntStream
        .rangeClosed(-n, n)
        .map(Math::abs)
        .mapToObj(i -> IntStream
                .rangeClosed(-n, n)
                .map(Math::abs)
                // an empty rhombus inscribed in a square
                .mapToObj(j -> i + j < n ? " " : "*")
                .collect(Collectors.joining(" ")))
        .toArray(String[]::new);

Arrays.stream(arr).forEach(System.out::println);

输出：

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^{另见：

• Drawing numeric diamond

•Empty diamond shape with numbers}

【讨论】：

【解决方案5】：

这是我对您想要的确切菱形图案的解决方案。

我有一种方法，可以让我更轻松地打印。

private static void put(char c, int n, boolean NL) {
    for (int a = 0; a < n; a++) System.out.print(c);
    if (NL) System.out.println();
}

基本上，你告诉它：打印哪个字符，打印多少次，打印完成后是否应该添加新行。

然后是实际的解决方案：

put('*', 11, true);
int count = 0;
for (int a = 5; a >= 1; a--) {
    put('*', (int) Math.ceil(a), false);
    put(' ', count++ * 2 + 1, false);
    put('*', (int) Math.ceil(a), true);
}
count = 4;
for (int a = 2; a < 6; a++) {
    put('*', (int) Math.ceil(a), false);
    put(' ', count-- * 2 - 1, false);
    put('*', (int) Math.ceil(a), true);
}
put('*', 11, true);

说实话，有点蛮力逻辑，但总体思路很简单。我通过计数器变量跟踪间距并分别打印钻石的顶部和底部。

很抱歉缺少文档，因为我没有太多时间解决这个问题。希望对您有所帮助！

由于缺乏测试，这里是输出。

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【讨论】：

【解决方案6】：

public static void main(String[] args) {
    int n = 7;
    for (int i = -n; i <= n; i++) {
        for (int j = -n; j <= n; j++)
            if (Math.abs(i) + Math.abs(j) >= n
                    // in chessboard order
                    && (i + j) % 2 != 0
                    // vertical borders
                    || Math.abs(j) == n)
                System.out.print("*");
            else
                System.out.print(" ");
        System.out.println();
    }
}

输出：

** * * * * * **
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** * *   * * **
* * *     * * *
** *       * **
* *         * *
**           **
*             *
**           **
* *         * *
** *       * **
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^{另见：Empty diamond shape with numbers}

【讨论】：