Java代码输出心形图案

朴灿烈づ我的快乐病毒、 2023-09-26 18:10 58阅读 0赞

> 初学编程的小伙伴肯定有过这样一个想法，就是我能不能利用代码来输出一个特定的图案呢？比如一个爱心？那必然是可以的，代码能实现的功能很多，这只是其中的一小小用法。以下是思路与代码。

### 方法一 ###

**暴力解法**：

> 我们可以先画出一个正方形，然后，随后我们可以在这个正方形的范围内画出一个爱心图案，最后将爱心图案所涉及到的点一个一个标记起来，最后在有标记点的地方输出小爱心，没有标记点的地方输出空白。这样就能在屏幕上输出一个爱心图案了。

例如：**这里我选择的是，使用网格图来作为载体，这样更好进行标记点的位置，也便于代码实现**  
![在这里插入图片描述][9bec1e2944024e31a9224df29fbe941c.png]  
  
  
  
  
**Java代码实现**

> 注：由于在Java中引用数据类型的默认值为 0 ，所以我们只需要将特定的位置赋值为1起到标记的作用，无需标记其他位置。**代码中说的行列是以上面图像作为基础的**

public class test {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //根据图像要求，创建一个行长为12，列长为13的二维数组
            int[][] arr=new int[12][13];
            //第一行像素点的赋值
            for(int i=2,j=10; i<5; ++i,--j){
        
                arr[0][i]=1;
                arr[0][j]=1;
            }
            //第二行像素点的赋值
            int index=1;
            arr[index][1]=1;
            arr[index][5]=1;
            arr[index][11]=1;
            arr[index][7]=1;
    
            //中间独自一个的格子
            int n=arr[0].length;
            arr[index+1][(n-1)/2]=1;
    
            //第二行到第五行像素点的赋值
            int i;
            for(i=2; i<6; ++i){
        
                arr[i][0]=1;
                arr[i][n-1]=1;
            }
            //第六行到最后一行的格子
            int left=1;
            int right=n-2;
            for(; i<arr.length; ++i){
        
                arr[i][left++]=1;
                arr[i][right--]=1;
            }
    
            //内部填满
            InternalMarkup(arr);
    
            //输出函数
            Effect_Output(arr);
        }
    
        //将爱心内部填满
        public static void InternalMarkup(int[][] arr){
        
    
            for(int i=1; i<arr.length; ++i){
        
                //寻找左边界
                int left=0;
                while(arr[i][left++] == 0);
                //寻找右边界
                int right=arr[i].length-1;
                while(arr[i][right--] == 0);
    
                //左右边界内的格子标记为 1 ，爱心内部填满
                while(left <= right){
        
                    arr[i][left]=1;
                    arr[i][right]=1;
                    ++left;
                    --right;
                }
            }
    
            //第一行中间格子需要为零
            arr[1][arr[1].length/2]=0;
            return;
        }
    
        //按传递的参数输出爱心图案
        public static void Effect_Output(int[][] arr){
        
            //爱心符号的unicode码
            char target='\u2764';
            for(int i=0; i<arr.length; ++i){
        
                for(int j=0; j<arr[i].length; ++j){
        
                    //判断该下标的值是否为 1 ，是则输出爱心图案，反之输出空格
                    if(arr[i][j] == 1){
        
                        System.out.print(target+" \t");
                    } else{
        
                        System.out.print(" \t");
                    }
                }
                System.out.println();   //换行
            }
        }

**运行效果**  
![在这里插入图片描述][1e576804bb584932ae2a484347e286fb.png]

**总结**

> 虽然使用暴力解法，语法变得更简单，但是输出的图像还是太过于生硬了。

### 方法二 ###

**数学公式解法**

> 相信很多人都听说过笛卡尔方程的故事，该方程图形显现出来确实一个心形图像。**公式：(X²×Y²-1)³ - X²×Y³=0;**

**图像**  
![该图片来自网络，侵删][deeeeb305c254b81becf2b753aa6f676.png]  
**该图片来自网络，侵删**

**Java代码实现**

> 注：**以下代码部分来自知乎，怎么用JAVA打出来小爱心~~~? - 木木编程的回答 - 知乎https://www.zhihu.com/question/352773471/answer/2494438152**，注释是自己添加的，本人数学比较差，属实是没想出来怎么用数学公式解这题。

public class test
    {
        
    	public static void main(String[] args)
    	{
        
            //需要使用浮点数进行运算
            float x,y;
            //y轴控制的是图像的长度，因为图像打印是由上往下打印，根据图像y从正数开始
            //其中递减的值是可由实际情况调整
            for(y=1.3f; y>-1.1f; y-=0.15f){
        
                //x轴控制的是图像的宽度，自左向右打印，根据图像x从负数开始
                for(x=-1.2f; x<=1.2f; x+=0.05f){
        
                    //使用中间变量代替较长的运算
                    float temp=x*x+y*y-1;
                    //pow方法作用是获取x的n次方，第一个参数为x，第二个参数为n
                    if( (Math.pow(temp,3) - (x*x*Math.pow(y,3) )) <= 0.0f){
        
                        //由于unicode码不好进行对齐，所以这里使用 * 号代替
                        System.out.print("*");
                    }else{
        
                        //输出空格
                        System.out.print(" ");
                    }
                }
                //换行
                System.out.println();
            }
    	}
    }

**运行效果**  
![在这里插入图片描述][3f9f2050b8be423fa33d34905c1b6ce9.png]

**总结**

> 使用公式法解，图像优化了很多，且语法也并不复杂，只是对数学不太感冒的人来说不够友好，例如我，但这的确是我所了解到的最优解了。所以想要写出更好更优美的代码，还是要学好用好数学。在此，吾与诸君共勉之。

**感谢各位的阅读，如有错误，欢迎指出。**

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