Python中三种花式打印的示例详解

目录

• 1. 引言
• 2. 打印圣诞树
  • 2.1 问题描述
  • 2.2 问题分析
• 3. 打印字母版圣诞树
  • 3.1 问题描述
  • 3.2 问题分析
• 4. 打印字母版菱形
  • 4.1 问题描述
  • 4.2 问题分析
• 5. 总结

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"
  a
 bab
cbabc
  a
  a
# string = "abcd"
   a
  bab
 cbabc
dcbabcd
   a
   a
# string = "abcde"
    a
   bab
  cbabc
 dcbabcd
edcbabcde
    a
    a

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"
  a
 abc
abcde
 cde
  e
# string = "abcdefg"
   a
  abc
 abcde
abcdefg
 cdefg
  efg
   g
# string = "abcdefghi"
    a
   abc
  abcde
 abcdefg
abcdefghi
 cdefghi
  efghi
   ghi
    i

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+1
    
    for 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。

到此这篇关于Python中三种花式打印的示例详解的文章就介绍到这了,更多相关Python花式打印内容请搜索三水点靠木以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持三水点靠木！