Python中那些让人望而退步的花式打印
1. 引言
在Python中有很多好玩的花式打印,对厉害的高手来说可能是小菜一碟,对入门的小白来说往往让人望而退步,我们今天就来挑战下面三个常见的花式打印吧。。。
2. 打印圣诞树
2.1 问题描述
编码实现函数christmas_tree(height),该函数输入参数为一个整数表示圣诞树的高度,输出为打印高度为height的圣诞树图案,其中默认树干的高度始终为2.
样例如下:
# height = 3****
*******
# height = 4*********
*********
# height = 5****************
***********
2.2 问题分析
仔细观察上述输出图案,我们可以将圣诞树分成两部分——顶部三角形和树干。
# case: height = 4* 3 space + 1 **** 2 space + 3 ****** 1 space + 5 *
******* 0 space + 7 ** 3 space + 1 ** 3 space + 1 *
如果我们使用 range(height),那么此时需要将 i 的值 0,1,2,3 映射到空格数 3,2,1,0 和 * 字符数 1,3,5,7。即如下所示:
num_space num_star
i=0 3 1
i=1 2 3
i=2 1 5
i=3 0 7
i height-i-1 i*2+1
我们将其抽象,可以使用公式 height-i-1 将 i 映射到 num_space,使用公式 i*2+1 将 i 映射到 num_star。进而,我们可以得出我们的代码实现:
def christmas_tree(height):for i in range(height):print(" " * (height-i-1) + "*" * (i*2+1))for i in range(2):print(" " * (height-1) + "*")
3. 打印字母版圣诞树
3.1 问题描述
编码实现函数 string_christmas_tree(string) ,它接受一个字符串作为输入,并根据字符串打印一个圣诞树图案。同样,树干的高度始终为 2。
样例如下:
# string = "abc"abab
cbabcaa
# string = "abcd"ababcbabc
dcbabcdaa
# string = "abcde"ababcbabcdcbabcd
edcbabcdeaa
3.2 问题分析
和问题一的解决方案类似,我们可以将上述输出拆分为两部分,第一个用于顶部三角形的输出,第二部分用于主干的输出。
# case where string = "abcd"a 3 space + string[0:0:-1] + string[:1]bab 2 space + string[1:0:-1] + string[:2]cbabc 1 space + string[2:0:-1] + string[:3]
dcbabcd 0 space + string[3:0:-1] + string[:4]a 3 space + string[0]a 3 space + string[0]
这里,如果我们使用range(len(string)),我们需要将i值0,1,2,3映射到空格数3,2,1,0,左切片0,1,2,3和右切片 1,2,3,4。即如下所示:
space left right
i=0 3 0 1
i=1 2 1 2
i=2 1 2 3
i=3 0 3 4
i len(string)-i-1 i i+1
更一般的,我们可以使用公式 len(string)-i-1 将 i 映射到num_space。 i 和 left 完全一样,所以这里不需要映射,我们可以简单地将 i 加 1 来得到right。
进而,我们可以得出我们的代码实现:
def string_christmas_tree(string):for i in range(len(string)):print(" "*(len(string)-i-1) + string[i:0:-1] + string[:i+1])for i in range(2):print(" "*(len(string)-1) + string[0])
4. 打印字母版菱形
4.1 问题描述
编码实现函数 string_diamond(string) ,该函数接受一个字符串作为输入,并打印以下菱形图案。假设该字符串具有奇数个字符。
样例如下:
# string = "abcde"aabc
abcdecdee
# string = "abcdefg"aabcabcde
abcdefgcdefgefgg
# string = "abcdefghi"aabcabcdeabcdefg
abcdefghicdefghiefghighii
4.2 问题分析
根据我们的观察,我们依旧将上述输出图案拆分为上下两个部分,其中上半部分为顶部三角形,另一半为底部倒三角形。
# case where string = "abcdefg"a 3 space + string[:1]abc 2 space + string[:3]abcde 1 space + string[:5]
abcdefg 0 space + string[:7]cdefg 1 space + string[2:]efg 2 space + string[4:]g 3 space + string[6:]
首先,我们需要找到上半部分顶部三角形的高度。我们可以使用公式 len(string)//2+1 来获得高度。
接着我们来分析上半部分的三角形输出:
如果我们使用 range(height),我们需要将 i 映射到空格数 3,2,1,0,然后是切片的末端 1,3,5,7。
spaces slice
i=0 3 1
i=1 2 3
i=2 1 5
i=3 0 7
i height-i-1 i*2+1
最后我们来分析下半部分的三角形输出:
我们可以使用 range(1, height),此时需要将 i 映射到空格数 1,2,3 和切片的开头 2,4,6
spaces slice
i=1 1 2
i=2 2 4
i=3 3 6
i i i*2
有了上面的分析,我们可以愉快的编码了,代码实现如下:
def string_diamond(string):height = len(string)//2+1for i in range(height):print(" "*(height-i-1) + string[:i*2+1])for i in range(1, height):print(" "*i + string[i*2:])
5. 总结
本文对三种常见的花式打印进行了由浅入深的讲解,通过分析对应的输出图案,找出相应的打印规律,并给出了相应的代码实现。
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