javaの繰り返しに関する問題です

Question

java初心者です。
forの繰り返しについての質問です。

Comments

[ikuwow]

他のユーザから「不正な編集がされた質問」という指摘をうけました
投稿していただいた質問は、後に他の誰かが困ったときに助けになる情報資産になります。
他のユーザにも質問内容が見えるように修正してください。

Answer 1

この問題、面白いですね。

先の回答で挙げさせて頂きました
RhombusN2
を以下の２点を満たすように修正できないか考えました。

(1) for()のカッコの中と、アスタリスクにするときの if()のカッコの中だけを修正

(2) if()のカッコの中を、|| を使わない端的なものにする。

それで、以下ができました。

package question9524;

import java.util.Scanner; 

public class RhombusN3 { 
    public static void main(String args[]) { 

    	 System.out.print("一辺の長さを入力して下さい。：");

         Scanner scan = new Scanner(System.in);
         int n = scan.nextInt();
         scan.close();
    	         
        //縦 
        for(int y = n-1; y >=  -(n-1) ; y -- ){ 
            //横 
            for(int x = -(n-1); x <= n-1; x ++ ){ 
                //条件 
                if( Math.abs(x) + Math.abs(y) == n-1  ){ 
                    System.out.print("*"); 
                } else { 
                    System.out.print(" "); 
                } 
            } 
            System.out.print("\n"); 
        } 
    } 
} 

MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN3
一辺の長さを入力して下さい。：1
*
MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN3
一辺の長さを入力して下さい。：5
    *    
   * *   
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 *     * 
*       *
 *     * 
  *   *  
   * *   
    *    
MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN3
一辺の長さを入力して下さい。：12
           *           
          * *          
         *   *         
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          * *          
           *           
MGX82JA:bin ykt68$ 

ひし形の２本の対角線が直交する交点の座標を(0,0)としてXY座標を考えると、
アスタリスクにする座標(x,y)では、

Math.abs(x) + Math.abs(y) == n-1

が成り立ちます。

方眼紙か何かで描いてみると分かり易いです。
ちなみにターミナルで実行するとひし形に見えますが、
座標上に点を打つと考えると、出来上がるのは正方形
ですね。

Answer 2

では、私も一つ。
学校の課題っぽいですね。
楽しそうなので私もやってみました。

import java.util.Scanner;
import java.lang.Math;
public class Rhombus { 
	public static void main(String args[]) { 
		System.out.print("菱形の１辺の長さは？："); 
		int x = 0;
		while(x == 0){
			Scanner scan = new Scanner(System.in);
			String str = scan.next();
			try {
				x = Integer.parseInt(str);
				break;
			} catch (NumberFormatException nfex) {
				System.out.print("整数を入力してね。："); 
			}
		}
		int y = x - 1;
		int n = (x * 2) - 1;
		//縦 
		for(int i = 0; i < n; i++){ 
			//横 
			for(int j = 0; j < n; j++){ 
				//条件 
				if(Math.abs(i - j) == y || y - j == i || (y) * 2 - i + (y) == j){ 
					System.out.print("*"); 
				} else { 
					System.out.print(" "); 
				} 
			} 
			System.out.print("\n"); 
		} 
	} 
} 

C:\java>java Rhombus
菱形の１辺の長さは？：1
*

C:\java>java Rhombus
菱形の１辺の長さは？：2
 *
* *
 *

C:\java>java Rhombus
菱形の１辺の長さは？：3
  *
 * *
*   *
 * *
  *

C:\java>java Rhombus
菱形の１辺の長さは？：4
   *
  * *
 *   *
*     *
 *   *
  * *
   *

C:\java>java Rhombus
菱形の１辺の長さは？：5
    *
   * *
  *   *
 *     *
*       *
 *     *
  *   *
   * *
    *

Answer 3

再び、こんにちは。

質問にある、辺の長さ５の場合のコードの

if( i + j == 6 || j - i == 4 || i - j == 4 || i + j == 14){ 

は、辺の長さが n のときは

if( i + j == n+1 || j - i == n-1 || i - j == n-1 || i + j == 3*n-1 ){ 

でした。なので、元のコードに出てくる具体的な数値（10,6,4,14）を入力された値で
置き換えたバージョンは、以下で良さそうです。

package question9524;

import java.util.Scanner; 

public class RhombusN2 { 
    public static void main(String args[]) { 

    	 System.out.print("一辺の長さを入力して下さい。：");

         Scanner scan = new Scanner(System.in);
         int n = scan.nextInt();
         scan.close();
    	
        //縦 
        for(int i = 1; i < 2*n; i++){ 
            //横 
            for(int j = 1; j < 2*n; j++){ 
                //条件 
                if( i + j == n+1 || j - i == n-1 || i - j == n-1 || i + j == 3*n-1 ){ 
                    System.out.print("*"); 
                } else { 
                    System.out.print(" "); 
                } 
            } 
            System.out.print("\n"); 
        } 
    } 
} 

自分もテストしてみました。

MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN2
一辺の長さを入力して下さい。：1
*
MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN2
一辺の長さを入力して下さい。：5
    *    
   * *   
  *   *  
 *     * 
*       *
 *     * 
  *   *  
   * *   
    *    
MGX82JA:bin ykt68$ java question9524.RhombusN2
一辺の長さを入力して下さい。：12
           *           
          * *          
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MGX82JA:bin ykt68$ 

Comments

[退会済みユーザー]

皆さん回答ありがとうございます。理解できました。

Answer 4

import java.util.Scanner;

public class Rhombus{
    public static void main(String args[]) {

	System.out.println("整数を入力してください。");
	Scanner in = new Scanner(System.in);
	int x = in.nextInt();

	for (int i = 0; i < x * 2 - 1; i++) {
	    for (int j = 0; j < x * 2 - 1; j++) {
		System.out.print(cond(x, i, j));
	    }
	    System.out.print("\n");
	}
    }
    static String cond(int len, int x, int y) {
	int lenx = len - 1;
	if (Math.abs(x - lenx) + Math.abs(y - lenx) == lenx) {
	    return "*";
	}
	return " ";
    }
}

実行例：

$ java Rhombus
整数を入力してください。
1
*
$ java Rhombus
整数を入力してください。
2
 * 
* *
 * 
$ java Rhombus
整数を入力してください。
3
  *  
 * * 
*   *
 * * 
  *  
$ java Rhombus
整数を入力してください。
4
   *   
  * *  
 *   * 
*     *
 *   * 
  * *  
   *   

平面上で
xx + yy = r *2 は 中心が (0, 0), 半径 r の 円 (circle)　を表します。
abx(x) + abas(y) = r は 中心が (0, 0), 一片の長さ r の四角を表します。

↑の java コードでは、中心を (r, r) にずらしてこの四角を描くという方法をとっています。

Answer 5

再び、こんにちは。

Scanner を使って標準入力から辺の長さを指定する場合、
先に挙げたコードで、args[0]から n を求めている以下の部分：

		// 引数のチェック
		if (args.length > 0) {
			try {
				n = Integer.parseInt(args[0]);
			} catch (NumberFormatException nfe) {
				System.err.println("与えられた引数は整数に変換できません。");
				System.exit(1);
			}
		}

を、以下

		// Scannerから一辺の長さを取得する
		System.out.print("一辺の長さを入力して下さい。：");

	    Scanner scan = new Scanner(System.in);
	    try {
			n = Integer.parseInt(scan.next());
		} catch (NoSuchElementException nsee) {
			System.out.println("\r辺の指定がなかったので、" 
                + "デフォルト値(" + DEFAULT_SIDE_LENGTH  + ")を使います。");
		} catch (NumberFormatException nfe) {
			System.err.println("整数に変換できない値が入力されました。");
			System.exit(1);
		}
	    scan.close();

に変更したうえで、以下のimport文

import java.util.NoSuchElementException;

を追加すれば、期待している動作になると思います。

Comments

[swordone]

n = Integer.parseInt(scan.next());
の代わりに
n = scan.netInt();
にすると，NumberFormatExceptionのcatch節が不要になります．

[swordone]

×netInt → ○nextInt

[jun68ykt]

swordoneさん、こんにちは。ありがとうございます。実はScannerを使ったコード、この回答で初めてでした！便利ですね。（Tiger以降で登場したものには、けっこう疎いです。）

Answer 6

こんにちは。
実際にプログラムを書く前に以下のように整理してから実装しました。

1. 一辺の長さを n とするとき、

• ひし形全体では (2×n-1)行のテキストになる。
• 横幅の長さ（＝左右の頂点を結ぶ対角線上に、両端も含めて文字が何個並ぶか）も、(2×n-1)となる。
• そこで、上記の数を m とする。すなわち、m = 2×n - 1 とする。

1. 解くべき問題は、行インデクス i (0以上、m-1以下)の行の文字列を構成する m 個の

文字のうち、どれをアスタリスク( * )にすれば良いか？ということである。
これを以下のように考える。

• アスタリスク にするべきインデクスは最大２箇所あり、一番上と一番下の頂点となる行では１箇所である。
• この最大２箇所の * とするべきインデクスを p1, p2 （p1≦p2）とする。
  (例：n=5のときの上から3行目(i=2)なら、p1=2, p2=6)
• まず、p1とp2には p1 + p2 = m -1 という関係がある。
• 行インデクス i のときのp1の値を、p1(i)とすると、ひし形の上半分については
  p1(0) = n-1
  p1(i+1) = p(i) - 1

という漸化式が成り立つ。

• iの値が k のとき、p1(k) =0 になるとする。そのときの行は、左右頂点を構成する行になる。
• この、左右頂点を構成する行の次の行以降は、iが 0以上、(k-1)以下で描画した、ひし形の上半分の行を逆に出力していけばよい。

---

上記を実装したものが以下です。

おそらく元のコードとは少しアプローチの違うものになっていると思います。
また、メインとなるループで、行インデクス i はコードとしては不要でした。

package question9524;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class RhombusN {

	private static final int DEFAULT_SIDE_LENGTH = 5;	//辺の長さのデフォルト値
	private static final int MAX_SIDE_LENGTH = 128;		// 辺の長さの最大値
	
	private static final char DRAW_LINES_CHAR = '*';		//辺を描く文字
	private static final char BACKGROUND_CHAR = ' ';		//背景の文字
	
	public static void main(String[] args) {

		// 描画するひし形の一辺の長さを表す変数 n
		int n = DEFAULT_SIDE_LENGTH;

		// 引数のチェック
		if (args.length > 0) {
			try {
				n = Integer.parseInt(args[0]);
			} catch (NumberFormatException nfe) {
				System.err.println(
                   "与えられた引数は整数に変換できません。");
				System.exit(1);
			}
		}
		
		if ( n > MAX_SIDE_LENGTH ) {
			System.err.println(
                  "与えられた引数が最大値（" + MAX_SIDE_LENGTH + ")を超えます。");
			System.exit(1);
		}
		
		// 何行のテキストになるかを表す変数 m 
		final int m = 2 * n -1;
		
		// 1行目から、左右頂点を含む行のひとつ前までを保存しておくリスト
		List<String> firstHalfLines = new ArrayList<String>();
		
		// 各行の文字列でアスタリスクにする位置のうち小さいほうの変数の初期値
		int p1 = n-1;
		while ( p1 >= 0 ) {
			// アスタリスクにする、もう一方の位置
			int p2 = m -1 - p1;
			
			//長さがmで、p1とp2の位置がアスタリスク、他はスペースの文字列を作成
			String line = makeLine(m, p1, p2, DRAW_LINES_CHAR, BACKGROUND_CHAR);
			
			//作成した文字列を出力
			System.out.println(line);
			
			// p1 が０ではないとき、この行を前半行リストに追加
			if (p1 > 0 )
				firstHalfLines.add(line);
			
			// p1 をデクリメント
			p1 --;
		}
		
		//前半行リストを逆順に出力
		final int numLines = firstHalfLines.size();
		for (int i = numLines-1; i >= 0;  -- i ) {
			System.out.println(firstHalfLines.get(i));
		}
	}
	
	// 長さがlengthで、p1とp2の位置が文字a、他は文字bの文字列を作成
	private static String makeLine(int length, int p1, int p2, char a, char b) {
		StringBuilder sb = new StringBuilder();
		
		for ( int i=0; i < length; ++ i ) {
			char c = (i == p1 || i == p2 ? a : b );
			sb.append(c);
		}
		
		return sb.toString();
	}

}

適切にクラスパスを通して、たとえば、一辺が32のひし形であれば、

java question9524.RhombusN 32

のように、起動パラメータに 32 を指定して起動します。
辺の最大値を、128としているのは、あまり意味はないですが、ターミナルで
実行するときにそのぐらいが適当かなという数字です。

これは何かの課題か何かでしょうか？
だとすると、元のコードの

if( i + j == 6 || j - i == 4 || i - j == 4 || i + j == 14){ 

に出てくる数字を、与えられた一辺の長さ n から求める計算式を
作らせることが出題の主旨かもしれません。
そうは思いつつも、ここでは冒頭に整理したことをそのままトレースした
ような（つまり、なるべく脳に汗をかかないで済む）コードにしてみました。

以上、参考になれば幸いです。

Comments

[jun68ykt]

こんにちは。見落としていたのですが、辺の長さは、標準入力から指定するのですね。上記のコードでは起動パラメータ args[0] で受け取っています。すみません。ご了承ください。