打印沙漏的4种解法（直接法编程、艺术化编程）
打印沙漏是一道非常经典的题目，经过我们的不断探究总结出了4种写法，涉及直接法编程和艺术化编程，以求更加简便和优雅。
题目
本题要求你写个程序把给定的符号打印成沙漏的形状。例如给定17个“*”，要求按下列格式打印
*****
***
*
***
*****
所谓“沙漏形状”，是指每行输出奇数个符号；各行符号中心对齐；相邻两行符号数差2；符号数先从大到小顺序递减到1，再从小到大顺序递增；首尾符号数相等。
给定任意N个符号，不一定能正好组成一个沙漏。要求打印出的沙漏能用掉尽可能多的符号。
输入格式:
输入在一行给出1个正整数N（≤1000）和一个符号，中间以空格分隔。
输出格式:
首先打印出由给定符号组成的最大的沙漏形状，最后在一行中输出剩下没用掉的符号数。
输入样例:
19 *
输出样例:
*****
***
*
***
*****
2编程步骤
直接法编程
直接法编程就像英汉翻译。就是将自然语言转换为编程语言，这里我们以C语言举例：
名词 ——>变量
动词 ——>运算符
形容词、副词 ——>数值
针对这道题，我们就是一行行打印字符串，并且发现行与行之间的规律是等差数列。最大行的字符数就等于总列数。
我们只需知道最大行的字符数或总列数，便可以通过循环，分为上下两部分来解决问题解决这道问题。
正常写法
（1） 求最大行的符号个数
while (n>2*sum-1)//当打印符号的总数大于给的总数n是跳出循环
{
num+=2;// 1 3 5 7
sum+=num;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)//num比最大行数多一
{
num-=2;
// sum-=num;
}完整代码
#include<stdio.h>
//num为最大行的符号个数
int main()
{
int sum=1,num=1;
int space=0;
int n=0;
char ch='\0';
scanf("%d %c",&n,&ch);
while (n>2*sum-1)//当打印符号的总数大于给的总数n是跳出循环
{
num+=2;// 1 3 5 7
sum+=num;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)//num比最大行数多一
{
num-=2;
// sum-=num;
}
for (int i = num ;i>=1; i-=2)//每轮循环打印一行
{
for (int j = 0;j<space; j++)
{
printf(" ");
}
for (int k = 0; k <i ; k++)
{
printf("%c",ch);
n--;
}
printf("\n");
space++;
}
space--;//多加了一次空格
for (int i = 3;i<=num; i+=2)//每轮循环打印一行
{
space--;
for (int j = space;j; j--)
{
printf(" ");
}
for (int k = 0; k <i ; k++)
{
printf("%c",ch);
n--;
}
printf("\n");
}
//n*(a2+an)/2=2*(1+num)
// int s=n-2*sum-1;
printf("%d",n);
return 0;
}这个方法我认为最不简便。
（2）求总列数
while (n>2*sum-1)
{
num++;//
sum+=1+(num-1)*2;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)
{
num--;
}完整代码（针对循环部分做了细微的优化,省略了space变量）
#include<stdio.h>
//num为行
int main()
{
int sum=1,num=1;
int n=0;
char ch='\0';
scanf("%d %c",&n,&ch);
while (n>2*sum-1)
{
num++;//
sum+=1+(num-1)*2;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)
{
num--;
}
for (int i = num ;i>=1; i--)//每轮循环打印一行
{
for (int j = 0;j<num-i; j++)
{
printf(" ");
}
for (int j = 0; j <(i-1)*2+1 ; j++)
{
printf("%c",ch);
n--;
}
printf("\n");
}
for (int i = 2;i<=num; i++)//每轮循环打印一行
{
for (int j = num-i;j; j--)
{
printf(" ");
}
for (int j = 0; j <(i-1)*2+1 ; j++)
{
printf("%c",ch);
n--;
}
printf("\n");
}
printf("%d",n);
return 0;
}%.*优化循环
运用“%.*”来优化（具体用法不再详细解释）
for (int i = num; i ; i--)
{
printf("%.*s%.*s\n",num-i,b,(i-1)*2+1,a);
n-=(i-1)*2+1;
}
for (int i = 2; i<=num ; i++)
{
printf("%.*s%.*s\n",num-i,b,(i-1)*2+1,a);
n-=(i-1)*2+1;
}完整代码：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
//num为行
int main()
{
int sum=1,num=1;
int n=0;
char ch='\0';
scanf("%d %c",&n,&ch);
while (n>2*sum-1)
{
num++;//
sum+=1+(num-1)*2;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)
num--;
int s=2*num-1;
char *a,*b;
a=(char *)malloc(s*sizeof(char));
memset(a,ch,sizeof(char)*s);
b=(char *)malloc(s*sizeof(char));
memset(b,' ',sizeof(char)*s);
for (int i = num; i ; i--)
{
printf("%.*s%.*s\n",num-i,b,(i-1)*2+1,a);
n-=(i-1)*2+1;
}
for (int i = 2; i<=num ; i++)
{
printf("%.*s%.*s\n",num-i,b,(i-1)*2+1,a);
n-=(i-1)*2+1;
}
printf("%d",n);
free(a);
free(b);
return 0;
}直接法编程就是背题的写法，在AI时代是没有前途的。
艺术化编程
艺术化编程，重点是数据。
在前几个做法中，我们是一行一行打印字符串来做，但如果我们整体来看，就是一个图案，不把它当成字符组成的，而是一个二维坐标系。
心形图案构造原理以及DC与WC坐标转换理解-CSDN博客
这篇博客详细介绍了这种思想。故再这里也不再赘述，直接上代码：
#include<stdio.h>
#include<math.h>
//num为最大行的符号个数
double l(double x,double y)
{
return fabs(x)-fabs(y);
}
int main()
{
int sum=1,num=1;
int n=0;
char ch='\0';
scanf("%d %c",&n,&ch);
while (n>2*sum-1)
{
num+=2;// 1 3 5 7
sum+=num;// 1 + 3 + 5 + 7
}
if (n<2*sum-1)
{
num-=2;
// sum-=num;
}
// printf("num=%d\n",num);
int row,column;
float x,y,x1=-num,x2=num,y1=-num,y2=num;
for(row=1;row<=num;row++)
{
for(column=1;column <=num;column++)
{
x=(column-1)/(num-1.0)*(x2-x1)+x1;
y=(num-row)/(num-1.0)*(y2-y1)+y1;
putchar(l(x,y)>0?' ':(n--,ch));
}
putchar('\n');
}
printf("%d",n);
return 0;
}
注意
针对L1-002 打印沙漏 - 团体程序设计天梯赛-练习集这道题，前三种方法完全可以，但艺术化编程就会出现格式化问题，可以自己去试试为什么。