一、简单介绍三种循环语句及使用时的注意事项（已学会的可跳过）

1、do语句

2、while语句

3、for语句

4、补充说明

二、打印图案的共性发现

三、循环打印直角三角形

四、另类思路打印其他图案

五、上下对称图形（“K”，菱形，漏斗）

1、菱形

2、“K”型图案

3、沙漏

六、总结

当我们进入循环语句的学习后，免不了遇见打印各种图案的题目。星号三角形，平行四边形，符号金字塔，沙漏......发现图案表面的规律并不困难，但其中隐藏的联系与如何用代码去实现，却会让很多不能灵活运用循环语句的同学难以下手。这周就请和笔者一起，以清晰的思路，由易到难，深入浅出地探究循环打印图案的奥秘。

一、简单介绍三种循环语句及使用时的注意事项（已学会的可跳过）

我们以一个“请分行打印5次‘1024快乐！祝你永不脱发!’”的任务来引出它们。

1、do语句

#include<stdio.h>
int main()
{int count = 0;do{printf("1024快乐！祝你永不脱发！\n");count++;          //设了一个从0开始，每循环一次加1的计数器。} while (count != 5); //do语句里也是包含一个while语句作为循环判断条件的。return 0;
}

do语句的特点是“先试试再看”，即先执行再判断，所以无论满不满足while中的条件，它都至少执行一次。另外，注意while（）后要跟一个分号“；”,有些同学学完while语句之后容易与此混淆。

2、while语句

#include<stdio.h>int main()
{int count = 0;while (count != 5){printf("1024快乐！祝你永不脱发\n");count++;}return 0;
}

while语句的特点是“先看再试试”，即先判断再执行，如果不满足（）里的条件，语句是不执行的。且（）后面是不接分号“；”的（其实写判断条件的括号后面，似乎只有do语句里的while()后接分号，其他都不接）

3、for语句

#include<stdio.h>
int main()
{for (int i = 0; i < 5; i++)//或者for(i=1;i<=5;i++)也行{printf("1024快乐！祝你永不脱发！\n");}return 0;
}

for语句是今天的主角，我们待会打印图案最常用到的就是它。我们需要注意一下它的执行顺序。

先执行一次①，对②进行判断是否满足，如果满足，则执行③并最后执行④，一轮循环完成，①不再执行重新判断②，再③④③④③④......

4、补充说明

对比while和for语句，我们会发现二者都是先判断再执行，即两者其实是可以互换的，能用for写的程序就一定能用while写，反之亦然。但就像选择分支结构里的if语句和swtich语句一样，不同的情况选择性的使用，是能够让你的程序更加简洁易懂的。

用循环打印图案，我们不可避免的需要用到多重循环，且清楚循环次数，那时用for循环写出的程序，可读性将明显更高。（具体我们后面再说，此处按下不表）但当我们不清楚一个程序到底需要循环几次，只知道不满足某种条件才会停止时，用for写就要用到“if&break”来跳出循环。而循环次数小时，while语句的优势又体现出来，不满足（……）便不执行，免去了再写break。

总之，二者虽可以替换，但存在不同，在我们能灵活运用之后，是可以轻松找到最优解的。

二、打印图案的共性发现

我们先来看一道不用循环写的简单题吧——打印一个小飞机。

https://www.nowcoder.com/practice/5cd9598f28f74521805d2069ce4a108a?tpId=107&&tqId=33287&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-rankinghttps://www.nowcoder.com/practice/5cd9598f28f74521805d2069ce4a108a?tpId=107&&tqId=33287&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-rankinghttps://www.nowcoder.com/practice/5cd9598f28f74521805d2069ce4a108a?tpId=107&&tqId=33287&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-ranking(题目来自牛客网，绿色无毒，可放心点开)

对于这道题，相信只要是一个学过输出“hello world！”，知道换行符的新手，就能轻松打印。

#include<stdio.h>
int main()
{printf("     **\n");printf("     **\n");printf("************\n");printf("************\n");printf("    *  *\n");printf("    *  *\n");return 0;
}

一行一行输出，开头两行先按5次空格，再打两个星号，换行…………

也许你会疑问，这道题与循环打印有什么联系呢？（强行）问得好！（.doge）共性尽在其中，可以发现，打印是一行行打印，都是从空格开始，再符号（*），最后换行，结束一行的打印。包括中间两行，也可以理解为先打印了0个空格，再打印了一排星号，再换行。

顺序：空格、符号、换行。

记住了吗？下面我们正式进入循环打印图案！

三、循环打印直角三角形

1、先来个最简单的吧！

我们先找到该图案的一些特征，一共5层，第一层从1个星号开始，后面的每一层比前一层多一个星号。那通过程序如何实现呢？

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, n;scanf("%d", &n);//输入层数。for (i = 1; i <= n; i++)  //该循环控制每打印完一行后的换行操作，并给打印星号提供参照。{for(j=1;j<=i;j++)  //该循环控制一行打印多少个星号。printf("*");printf("\n");}return 0;
}

外面的for循环从i=1开始共循环n次来打印“\n”换行，“i”表示的是当前正在操作的层数。这里显而易见的是输入的层数==换行的次数。里头“j”控制打印星号，每循环一次打印一个星号，但它的循环次数是随着“i”来变的，这就关联了我们发现的“后面一层比前一层多一颗星”的“i与j”的关系。

这里有的同学也许要问，我们用循环打印了符号和换行，那空格呢？别急，这题还只是最简单的打印三角形，但我们也可以理解成每一行空格的规律是不变的，都打印了0个空格，打印0个自然无需额外写咯。

2、再来个需要打印空格的吧。

我们再来寻找特征，空格在第一行打印0个，接着是1个，2个，递增至4，星号在第一行打印5个，接着是4个，3个，递减至1。而换行次数仍和层数一样。

代码实现：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z, n;scanf("%d", &n);for (z = 1; z <= n; z++)  //控制换行次数，并关联i，j控制的打印，z为当前操作的层数。{for (i = 1; i < z; i++)  //控制打印空格。printf(" ");for (j=5;j>=z;j--)  //控制打印星号。printf("*");printf("\n");}return 0;
}

还记得我们开始发现的共性吗？空格、星号、换行。在z的循环里面，我们就分别进行了按顺序打印的操作。一个for（z）里嵌套了两个并列的for(i),for(j)。当这一行的空格星号都分别打印完后，\n换行。

这里再对还不熟悉for循环的同学多解释几句，也许从单个循环看到两重循环的你，会有点懵。注意啦，循环里面的循环，它还是个循环。也就是说，关于“i”的循环要循环完后，再执行下一个“j”的循环，而“j”的循环结束并\n后，此时注意它们都在z的循环里，所以执行“z++”语句，然后判断z<=n？,如果成立，又是i的循环，j的循环……继续下去。而且我们发现，每来到下一个z的循环，里头的i，j的循环次数都有所改变，即关联到我们前面发现的特征：空格递增，星号递减，都与层数有关。

多说一句，其实同样的思路，每个人的程序可以是不同的。这次我们写“j”的循环是让j先等于5，然后每次进行j--的递减运算。其实也可以通过n（总层数）与z（当前层数）的关系，写出j++递增的程序，这都大同小异，是没有错的。大家可以自己试一试，多动手多写程序，我们才能掌握得更好。

到这里，相信你对于打印直角三角形，包括另外两种直角在左下，右上的，都应该没问题的了吧？大家一定要自己多试试，代码打得越多，能力才能不断地得到提升。

四、另类思路打印其他图案

我们再来试着打印一条简单的斜线。

根据之前的思路，我们找到特征，每行只有一个星号——无需for循环打印，当第一行星号前空格为0，第二行为1，依层递增。

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j;for (i = 0; i < 5; i++) //控制行数{for (j = 0; j < i; j++)//控制空格printf(" ");   printf("*\n"); //每一行都是打印完一个星号后换行}return 0;
}

这对于我们来说，已经十分简单了对吧。那么进一步思考，之前的思路是先敲空格->星号->换行，除\n外，其他两个都是找到其本身与层数的关系进行打印。那么，我们是不是可以猜测空格和星号之间也有关系呢？

对于这道题，也许笔者这样表述会显得比较难懂，那再换个说法，控制打印的“i”跟“j”是不是有关系呢？

观察能力强的同学也许发现了，图中每一次打空格的地方，i的值正好等于j。这时，我们可以换一个全新的角度去理解i，j。我们将i看成是控制列（竖行），j是控制排（横行），i，j看成一个原点在左上，x轴指向正方向，y轴指向负方向的平面直角坐标系。当i=j时，打印星号，否则打印空格。

那么对于这种思路，用代码怎样去实现呢？注意“当i=j时”、“否则”，我们应该很容易想到这里应该有一个if-else的选择判断语句，再者，在哪里换行呢？我们此时要注意到，for循环遍历i，j的顺序，当i控制一列时，j控制的这一排是一个个位置进行判断是否满足“i==j”的，所以只有当一行的所有位置都判断完之后才能进行换行操作。所以，我们将换行语句放在和for（j）并列的位置就好啦。

具体实现：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j;for (i = 0; i < 5; i++){for (j = 0; j < 5; j++){if (i == j)//选择语句判断是否打印星号printf("*");elseprintf(" ");}printf("\n");//与控制横行的j的循环并列，当一行的j循环完，再\n。}return 0;
}

有的同学也许会问，这和上面这种做法不是差不多嘛？也没有优化多少呀？

那我们来看看这种图案，用前一种方法还好打印吗？

显然，我们空格、星号、换行的思路已经没办法完整打印了，每一行单抽出来都是空格+星号+空格+星号+换行。但用新思路，其实这就是在上一题正斜线的基础上加了一道反斜线。那么反斜线中横纵坐标的规律是什么呢？

单独拎出一条反斜线来，也是一行一个星号，星号个数等于图案行数，其实也同时等于图案列数。

这时我们将注意力放在右上角星号上，以前面我们理解的直角坐标系去标出它的坐标——（6,0）（注：左上角星号坐标看成（0,0））。出现了，i（0）+j（6）==n（总层数，7）-1。

此时规律已出，我们只需在上一题程序的基础上添上一个判断条件就行了。

具体实现：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j;for (i = 0; i < 7; i++){for (j = 0; j < 7; j++){if ((i == j)||(i+j==7-1))printf("*");elseprintf(" ");}printf("\n");}return 0;
}

探究到这里，我们停下来小结一下，打印图案的重点是什么？顺序？错，是规律！无论是方法一还是方法二，对于不同的图案它们的顺序都是固定的，方法一是按照空格、符号、换行的顺序，方法二是按照行列的顺序。而规律却是每个图案所不同的。设计程序前，我们应该先沉住气，仔细地寻找其中隐藏的规律或特征，磨刀不误砍柴工，找到的规律越具有普适性，你的程序就越简洁可观。

五、上下对称图形（“K”，菱形，漏斗）

上下对称类的图案，典型的如漏斗（上下宽，中间宽）、菱形（上下宽，中间窄），不难想到，其实可以将它们分成上下两部分来分析，而且因为对称，上下的规律特征其实是有相似之处的。

在探究它们之前，我们先来打印一个小小的金字塔。

星号的规律显而易见，第一层是1个，往下依次加2个，是奇数的等差数列，与层数的关系为2*z-1（设n为当前层数），那空格呢？第一行星号前的空格数为3，第二行为2，往下每次递减1，联系总层数为4，关系为4-z。可以用空格、星号、换行顺序打印的办法解决。

程序如下：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z;for (z = 1; z <= 4; z++){for (i = 4 - z; i > 0; i--)printf(" ");for (j = 0; j < 2 * z - 1; j++)printf("*");printf("\n");}return 0;
}

金字塔图形是实心的，并不是很好以“坐标系”的方法来做，或者说空格、星号各自与层数之间的规律在这里更加显而易见，所以我们采取老方法。

1、菱形

菱形上下一拆，其实就是两个金字塔，只不过一个正一个反。但是这里有个疑问，如果拆开，中间这行归谁？其实我们完全可以都不归谁，单独打印中间行，这样上下不就彻底“平分”了吗？可还有一点有些同学容易忽视，即上三行和下三行并不是紧靠左边缘的，只有中间行第一个星号才紧靠，这就需要我们在控制空格时，上下三行的每行都多空一格，换句话说就是，都比单纯的金字塔要右移一格。

说到这，我们看看代码：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z;for (z = 1; z <= 3; z++)  //根据对称，我们取上半部分层数为3{for (i = 4 - z; i > 0; i--)  //注意是4-z，实际是3-z+1，上半部分因为中间层整体右移了一格。printf(" ");for (j = 0; j < 2*z-1; j++)//规律同金字塔。printf("*");printf("\n");}for (z = 1; z <= 7; z++)//打印中间层的星号printf("*");printf("\n");for (z = 3; z >= 1; z--)//下半层与上半层为对称关系，增减规律倒置，因为i、j都与z有关，所以z变，i、j全变。{for (i = 4 - z; i > 0; i--)//同理右移一格。printf(" ");for (j = 0; j < 2 * z - 1; j++)printf("*");printf("\n");}return 0;
}

程序看起来复杂，其实拆开来都是我们前面一起学过的内容，不过是打印金字塔的组合体而已。希望大家能好好体会上下对称特征在程序中体现的巧妙。抛开中间单独打印的一行，我们打印的上三行和下三行其实仅仅改动了z的变化，注意思考“相似之处”和“相同之处”。

2、“K”型图案

https://www.nowcoder.com/practice/753cc2662d9949fe826a85f815db0ca4?tpId=107&&tqId=33345&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-rankinghttps://www.nowcoder.com/practice/753cc2662d9949fe826a85f815db0ca4?tpId=107&&tqId=33345&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-rankinghttps://www.nowcoder.com/practice/753cc2662d9949fe826a85f815db0ca4?tpId=107&&tqId=33345&rp=1&ru=/ta/beginner-programmers&qru=/ta/beginner-programmers/question-ranking

这也是一道来自牛客的题目

我们根据对称打印的思路，先将上下分开，分别打印，中间单独打印一个星号。发现上半部分是一个直角在左上的三角形，下半直角在左下。（因为都不要中间的星号，它们显得有一点不完整，但相信没有什么能够难倒程序员的你）

我们还可以发现，这题不需要单独控制打印空格，只需要控制星号和换行。如示例1，输入的2，我们看成是上下半部分的行数n，那么对于上半部分，第一行为n+2-z个星号（z为当前行数），为什么不写成z+2呢？注意z为当前行数，而星号的数量是逐行递减的，z+2到下一行就不符合了，而n+2-z却普适。下半部分同理分析，程序如下：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z;int n;scanf("%d", &n);for (z = 1; z <= n; z++)//上半部分{for (i = 1; i <= n + 2 - z; i++)printf("* ");//注意图案里，每打一个星号空一格，我们将星号空格捆绑看待成一个星号就好。这样打出的图案美观不拥挤，也符合题意printf("\n");}printf("*\n");//单独打印中间的星号并换行for (z = n; z >= 1; z--)//下半部分，只有z微微变动{for (i = 1; i <= n + 2 - z; i++)printf("* ");printf("\n");}return 0;
}

这样，当我们输入2代表上下半部分的行数时，编译运行出的小黑框里就会出现示例1的图案了

这样对了吗?

错！再看一遍题目——多组输入。

什么叫多组输入？我们所写的一个scanf只能测试一个数据，比如输入2，小黑框里就只会打印出2对应的图案，当你要测试另一个数据时，就不得不重新编译运行。多组输入就是一次编译可以输入多组数据，在一个黑框里打印多个对应的图案。

那怎样实现多组输入？用多个scanf？对了！又没完全对。这时反应快的能想到什么？

利用循环进行输入呀！

while（scanf（“%d”，&n））套在刚才程序的最外面，是不是就能每输入一个数，就进入循环打印图案，再输入一个数，再进入循环了？

这样思路是没有错的，但不熟悉循环语句的同学又容易忽视一个问题，不论是do语句中的while（），while语句中的（），和for（：②：）都是一个判断语句，而while（scanf("%d",&n）)里的只是个普通的输入语句，当我们这样书写，程序会无休止地让你输入，虽然能够打印图案，但是却变成了一个死循环，题目中提交也就会提示你运行超时。

那我们该怎样将其改成一个判断语句呢？请记好：

while(~scanf("%d",&n))
或
while(scanf("%d",&n)!=EOF)

两者的意思一样，这在要求我们多组输入的任何题目中都是必不可少的。

这里笔者解释第二种最习惯使用的，EOF即End of fire，文件的末尾，即识别你是否输入完。如果没有（！=EOF），则继续输入，如果输入完，则结束。

那么如果告诉计算机我输入完了呢？这里笔者先给出改动后符合题意的正确程序：

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z;int n;while (scanf("%d", &n) != EOF){for (z = 1; z <= n; z++){for (i = 1; i <= n + 2 - z; i++)printf("* ");printf("\n");}printf("*\n");for (z = n; z >= 1; z--){for (i = 1; i <= n + 2 - z; i++)printf("* ");printf("\n");}}return 0;
}

再展示一下运行结果：

现在解释一下，Windows中，默认组合键Ctrl+Z就是EOF的意思，当我们按下Ctrl+Z和回车，就相当于将EOF输入进去了，而联系我们while后面的判断条件，输入的EOF不满足（！=EOF），所以终止输入，跳出循环。（注意，笔者实验发现，VS2019需要连续敲Ctrl+Z+Enter三次才能终止输入，这点其他编译器似乎更优...下为2019运行结果）

3、沙漏

“K”型，菱形我们都搞定了，只剩下沙漏了。下面我们来打印一个字符型沙漏

前面我们打印的都是星号组成的图案，这次要求输入一个字符（？），并用该字符打印沙漏，我们该怎么做呢？

这题就不再分析规律了，大家自己试着敲出代码，打出图案。自己尝试之后再看笔者给出的。

#include<stdio.h>
int main()
{int i, j, z;char ch;scanf(" %c", &ch);//如果你输入“？”，运行图案错误，注意你输入的是否是英文问号。for (z = 1; z <= 2; z++){for (i = 1; i < z; i++)printf(" ");for (j = 1; j <= 2 * (2 + 1 - z) + 1; j++)//2*(上半部分总行数-当前层数)+1，找关系总要往等差数列上想。printf("%c",ch);printf("\n");}for (i = 1; i <= 5 / 2; i++)//这里需要注意中间层的符号也在列的最中间，想想如何控制空格个数。（5/2==2）printf(" ");printf("%c\n", ch);for (z = 2; z >= 1; z--){for (i = 1; i < z; i++)printf(" ");for (j = 1; j <= 2 * (2 + 1 - z) + 1; j++)printf("%c", ch);printf("\n");}return 0;
}

再多一句嘴，细心的同学也许会发现，笔者的代码里scanf里%c前面加了一个空格。对于这题这个空格是可有可无的，但是在有些多组输入的题目里，要你输入多个字符时，这一个空格就会派上大用场。这涉及到字符与字符串的输入，我们这次按下不表，笔者会在后面的博客里详细说明。

六、总结

说到这里，相信大家对用循环打印各种图案已经毫不陌生了，能通过观察发现图案中的规律，并用代码进一步实现。我们来总结一下：

1、分辨do语句中的while部分和while语句的不同，do语句中的while（）后要加分号。

2、打印图案的基本思路是利用双重循环，一个控制换行与层数的for循环里面嵌两个并列着的for（控制打印空格）于 for（控制打印字符）。

3、仔细观察，找出图案中最具有普适性的规律，对于有些图案，我们可以换视角想问题，把它放在直角坐标系中去打印，相应代码里，在for循环中加入if-else选择语句可实现。

4、对于上下对称图案，第一步还是找规律，分开上下两部分打印，中间层单独打印，瞄准上下两层的“相似之处”和“相同之处”，熟练的你甚至可以在其中大胆复制粘贴，一遍AC。

5、多组输入时的~scanf与！=EOF的意义，算是一个做题小技巧。

6、打印字符图案时，要求输入字符需使用%c，%c前加空格在有时会派上大用场。

七、隐藏（无目录）思考题（.doge）

看到这个和善的笑，你一定能猜到笔者为你准备了一个好东西。

学有余力的同学可以试试下面这道《终极·沙漏》

PTA | 程序设计类实验辅助教学平台

一道来自PTA的打印图案题，笔者将在下周专更一期来和大家分析这题的思路。

感谢你能看到这里，希望你有所收获，祝好！

PS：上一篇博客超级惊喜地收获了200多个粉丝！！开心坏了！！谢谢大家的关注。我写博客是一是想记录一下自己的学习经历，二来将自己认为有用的，值得注意的知识分享给大家，本身也是一份不小的快乐。三来多写写，自己的思路和对知识的理解也会更加清晰深刻吧。真的真的非常感谢能够读完博客的你们，给了我莫大的鼓励!

立下flag，要坚持周更！

用心记录，不懈向上。我们下周见！

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清晰思路带你掌握如何运用循环打印各种图案（新手向）

一、简单介绍三种循环语句及使用时的注意事项（已学会的可跳过）

1、do语句

2、while语句

3、for语句

4、补充说明

二、打印图案的共性发现

三、循环打印直角三角形

四、另类思路打印其他图案

五、上下对称图形（“K”，菱形，漏斗）

1、菱形

2、“K”型图案

3、沙漏

六、总结

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