python3如何输出菱形

Python3可以通过循环、条件判断、字符串操作来输出菱形、在每一行打印相应数量的空格和星号

下面将详细描述如何利用Python3代码输出一个菱形图案。菱形的输出主要通过控制空格和星号的数量来实现。假设我们要输出一个高度为n的菱形（n为奇数），可以将其分为上半部分和下半部分。

一、输入与基础设置

首先，我们需要从用户那里获取菱形的高度。为了确保程序的健壮性，我们要确保输入的是一个奇数。

def get_odd_number():
    while True:
        try:
            n = int(input("请输入一个奇数作为菱形的高度: "))
            if n % 2 != 0:
                return n
            else:
                print("请输入一个奇数!")
        except ValueError:
            print("请输入一个有效的整数!")

二、上半部分的输出

上半部分的菱形包括中间的那一行。我们可以通过循环来控制输出的行数，每一行的空格和星号的数量根据行号来决定。

def print_upper_part(n):
    for i in range(n // 2 + 1):
        # 计算当前行的空格和星号数量
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * (2 * i + 1)
        print(spaces + stars)

三、下半部分的输出

下半部分的菱形相当于上半部分的镜像。我们可以通过类似的方法输出。

def print_lower_part(n):
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        # 计算当前行的空格和星号数量
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * (2 * i + 1)
        print(spaces + stars)

四、组合并输出完整菱形

通过调用上面的函数，我们可以输出完整的菱形。

def print_diamond(n):
    print_upper_part(n)
    print_lower_part(n)
if __name__ == "__main__":
    n = get_odd_number()
    print_diamond(n)

详细解释与分析

1、获取用户输入

在get_odd_number函数中，我们使用了一个无限循环来不断提示用户输入，直到用户输入一个有效的奇数为止。try...except块用来捕获非整数输入，从而避免程序崩溃。

2、上半部分的输出

在print_upper_part函数中，我们通过for循环来控制行数，从第0行到n//2行。每一行的空格数量为(n//2 - i)，星号数量为(2*i + 1)。通过字符串乘法，我们可以很方便地生成所需数量的空格和星号，然后将它们拼接起来并打印。

3、下半部分的输出

下半部分的输出与上半部分类似，只不过循环的范围和方向有所不同。在print_lower_part函数中，我们通过for循环来控制行数，从n//2 - 1行到第0行。每一行的空格和星号数量的计算方法与上半部分相同。

4、组合并输出完整菱形

在print_diamond函数中，我们首先调用print_upper_part函数输出上半部分的菱形，然后调用print_lower_part函数输出下半部分的菱形。这样，我们就得到了完整的菱形。

进阶：输出带边框的菱形

为了使菱形更美观，我们可以在菱形的四周添加边框。我们可以通过在每一行的星号两边添加竖线来实现。

def print_diamond_with_border(n):
    border = '+' + '-' * n + '+'
    print(border)
    for i in range(n // 2 + 1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * (2 * i + 1)
        print('|' + spaces + stars + spaces + '|')
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * (2 * i + 1)
        print('|' + spaces + stars + spaces + '|')
    print(border)
if __name__ == "__main__":
    n = get_odd_number()
    print_diamond_with_border(n)

在这个版本中，我们首先打印了顶边框，然后在每一行的星号两边分别添加竖线，最后打印底边框。这样输出的菱形将被一个矩形的边框包围，看起来更加整齐。

进阶：输出不同字符的菱形

如果我们希望菱形的星号可以替换为其他字符，可以在函数中增加一个参数来指定字符。

def print_diamond_with_char(n, char):
    for i in range(n // 2 + 1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = char * (2 * i + 1)
        print(spaces + stars)
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = char * (2 * i + 1)
        print(spaces + stars)
if __name__ == "__main__":
    n = get_odd_number()
    char = input("请输入用于构造菱形的字符: ")
    print_diamond_with_char(n, char)

在这个版本中，我们在print_diamond_with_char函数中增加了一个char参数，用于指定用于构造菱形的字符。用户可以通过输入他们喜欢的字符来生成不同的菱形。

进阶：输出实心菱形

如果我们希望输出一个实心的菱形，可以通过修改输出的字符数量来实现。

def print_solid_diamond(n):
    for i in range(n // 2 + 1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * n
        print(spaces + stars)
    for i in range(n // 2 - 1, -1, -1):
        spaces = ' ' * ((n // 2) - i)
        stars = '*' * n
        print(spaces + stars)
if __name__ == "__main__":
    n = get_odd_number()
    print_solid_diamond(n)