java实现空心金字塔

前言

最近在学习java，遇到了一个经典打印题目，空心金字塔，初学者记录，根据网上教程，有一句话感觉很好，就是先把麻烦的问题转换成很多的简单问题，最后一一解决就可以了，然后先死后活，先把程序写死，后面在改成活的。

如下图是空心金字塔最终的实现效果，先要求用户输入层数然后输出

---

一.普通矩形

首先我们先把这个需求拆分，肯定是一堆星号里面扣出一个三角，那么我们先简单输出一个矩形，如下代码。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //循环五次每次输出五个星号
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            System.out.println("*****");
        }
    }
}

输出效果图如下，非常简单。

---

二.普通三角形

既然输出了普通矩形，那么我们就可以来思考如何输出三角形，如下分析，是我们想要输出的效果，第一层是输出的一个，第二层是输出的两个，以此内推，思路是我们可以使用循环嵌套，第一层循环用来循环层数，第二层循环用来循环每层星号的个数。

*		//第一层为一个
**		//第二层位两个
***		//第三层位三个
****
*****

意思就是我们每层循环的个数小于等于层数即可，如下增加代码。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //i为层数
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= i ; j++) {
                //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                System.out.print("*");
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

如下图输出结果，可以输出三角形

---

三.输出等腰三角形

上面我们输出了普通三角形，我们现在需要输出等腰三角形，如下分析，也是我们需要输出的结果，首先可以发现，第一层为一个星号，第二层为三个星号，第三个为五个星号，是按按照奇数来的，但是也可以是2 * 层数 -1，所以每层的个数是2 * 层数 -1。

    *
   ***
  *****
 *******
*********

如下代码修改，可以输出，修改的地方就是第二层循环j<=i变成了j<= 2 * i - 1，因为i代表的是层数。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //i为层数
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1 ; j++) {
                //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                System.out.print("*");
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

如下图输出效果，发现没有输出我们想要的效果。

我们需要进行修改，我们再来看一下最终效果，如下，发现前面是有空格的，空格的规律是啥啊？数一数可以发现，第一层的空格是四个，第二层的空格是3个，第三层的空格是2个……，仔细思考，发现就是总层数减去当前层数，比如第一层就是5-1，第二层就是5-2。

    *
   ***
  *****
 *******
*********

思路是这样，代码的思路就是先在前面打印完成空格之后在打印星号，如下代码修改，修改的地方是在第二层循环的前面，加上了一个循环，是为了循环输出空格。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //i为当前层数
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            //打印空格
            for (int k = 1; k <= 5-i; k++) {
                System.out.print(" ");
            }
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1 ; j++) {
                //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                System.out.print("*");
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

如下输出效果。

---

四.输出空心金字塔

前面已经输出了等腰三角形，现在需要把里面掏空，最终效果应该如下，分析一下怎么才能这样输出，首先不变的是第一层和最后一层，变化的是中间的层数，发现中间的都是输出了第一个和最后一个星号，最后一排就是输出全部

    *
   * *
  *   *
 *     *
*********

思路是，第一个星号即为判断，当j==1的时候那么就是输出第一个星号，当j == 2 * i - 1的时候即可输出最后一个星号，所以代码如下，更改的地方在循环每层循环的地方，加了一个判断，j==1的时候也就是输出每层第一个的时候，j == 2 * i -1的时候就是输出最后一个的时候。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //i为当前层数
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            //打印空格
            for (int k = 1; k <= 5-i; k++) {
                System.out.print(" ");
            }
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1 ; j++) {
                if (j == 1 || j == 2 * i - 1) {
                    //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

输出结果如下图，发现还是有一点问题。

问题出在判断的地方，最后一排应该是不用动的所以在判断的时候判断，如果i == 5的时候，那么还是一直输出，也就是当每层层数等于5的时候那么还是会输出星号。

如下修改代码。

package test.test;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //i为当前层数
        for (int i = 1; i <=5 ; i++) {
            //打印空格
            for (int k = 1; k <= 5-i; k++) {
                System.out.print(" ");
            }
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1 ; j++) {
                if (j == 1 || j == 2 * i - 1 || i == 5) {
                    //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

输出结果如下，发现成功输出空心金字塔。

---

五.实现先死后活

既然效果完成了，那么现在需要实现的是，可以自定义层数，让用户来输入层数，然后再来循环，很简单，思路就是使用scanner来接收，然后把下面每层的数字变成变量即可，代码如下。

package test.test;
import java.util.Scanner;
public class test {
    public static void main(String[] args) {
        //接收用户输入的值
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入层数字：");
        int ceng = input.nextInt();
        //i为当前层数
        for (int i = 1; i <= ceng ; i++) {
            //打印空格
            for (int k = 1; k <= ceng-i; k++) {
                System.out.print(" ");
            }
            //j为每层个数
            for (int j = 1; j <= 2 * i - 1 ; j++) {
                if (j == 1 || j == 2 * i - 1 || i == ceng) {
                    //print和println的区别就是print输出不会自带换行println会
                    System.out.print("*");
                } else {
                    System.out.print(" ");
                }
            }
            //每次循环完成一层那么就换行
            System.out.print("\n");
        }
    }
}

输出效果如下图，会先叫我们输入数字来当作层数

---

因为我本人也是学习当中，如果有什么不对的地方，欢迎指正！(～￣▽￣)～