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C语言——海龟作图（对之前所有内容复习）

news 来源：原创 2025/7/12 8:20:12

一.问题描述

海龟作图

     设想有一只机械海龟，他在C程序控制下在屋里四处爬行。海龟拿了一只笔，这支笔或者朝上，或者朝下。当笔朝下时，海龟用笔画下自己的移动轨迹；当笔朝上时，海龟在移动过程中什么也不画。

      使用一个50*50的数组floor，用于记录海龟绘制的图形，数组元素初始化为0。在海龟爬行过程中，如果笔朝下，就把数组floor中对应于海龟所处位置的元素置为1。当给出命令6（打印命令）后，数组中元素为1的位置全部用星号显示，元素为0的位置全部用空格显示。

      海龟会从一个装有命令的数组中读取各种命令。

      假定海龟总是从地板上（0,0）出发，并且开始时笔是朝上的。

首先我们逐个分析：

二.问题解决

1. 头文件与宏定义

#include <stdio.h>// 定义命令数组大小和图形数组大小
#define COMMANDSIZE 100
#define PICSIZE 50
  • #include <stdio.h>：引入标准输入输出库，用于实现基本的输入输出功能，如printf和scanf函数。
  • COMMANDSIZE：定义了存储用户输入命令的数组的大小，用于限制可接收的命令数量。
  • PICSIZE：确定了用于记录海龟绘制图形的二维数组的行数和列数，这里设定为 50 * 50 的矩阵。

2. 函数声明

void getCommand(int commands[], int size);
void draw(int commands[], int size, int floor[][PICSIZE], int rows, int cols);
void printArray(int a[][PICSIZE], int rows, int cols);
  • 这三个函数分别负责获取用户输入的命令、根据命令控制海龟作图以及将绘制的图形以可视化形式打印出来。
  • 函数声明告诉编译器这些函数的存在及其参数类型和返回值类型，使得在main函数中调用这些函数时编译器能够识别。

3. main函数

int main(void) {int commands[COMMANDSIZE];  // 存储命令int floor[PICSIZE][PICSIZE] = { 0 };  // 存储图片getCommand(commands, COMMANDSIZE);  // 获取命令draw(commands, COMMANDSIZE, floor, PICSIZE, PICSIZE);  // 作图return 0;
}
  • 在main函数中，首先定义了两个数组：
    • commands数组用于存储用户输入的命令，其大小由COMMANDSIZE决定。
    • floor二维数组用于记录海龟绘制的图形，初始化为全 0，表示初始时没有绘制任何内容。
  • 然后依次调用getCommand函数获取用户输入的命令，将commands数组和其大小作为参数传递进去。
  • 接着调用draw函数，传递commands数组、其大小、floor数组以及floor数组的行数和列数作为参数，根据输入的命令控制海龟在floor数组上 “作画”。

4. getCommand函数

void getCommand(int commands[], int size) {int i;i = 0;printf("input the commands\n");scanf("%d", &commands[i]);while (commands[i]!= 9) {if (commands[i] == 5) {  // 继续读取前进的格数printf("input steps: ");i++;scanf("%d", &commands[i]);}i++;scanf("%d", &commands[i]);}
}
  • 这个函数用于获取用户输入的命令序列。
  • 首先初始化索引变量i为 0，然后提示用户输入命令。
  • 使用scanf函数读取用户输入的第一个命令，并存储到commands数组中。
  • 进入while循环，只要当前命令不是结束标记 9，就继续读取命令。
    • 如果读取到的命令是 5，表示海龟要向前移动，此时需要额外读取一个表示移动格数的整数，并将其存储到commands数组的下一个位置（i自增后存储）。
    • 无论何种命令，每次读取完命令后i都会自增，准备读取下一个命令。

5. draw函数

void draw(int commands[], int size, int floor[][PICSIZE], int rows, int cols) {int write = 0;  // 笔的朝向，0表示朝上，1表示朝下int row = 0, col = 0;  // 海龟当前位置int dir = 0;  // 海龟的朝向，0表示北，1表示东，2表示南，3表示西for (int i = 0; i < size && commands[i]!= 9; i++) {switch (commands[i]) {case 1:write = 0;break;case 2:write = 1;break;case 3:  // 右转dir = (dir + 1) % 4;break;case 4:  // 左转dir = (dir + 3) % 4;break;case 5: {  // 画图int steps = commands[++i];  // 获取前进格数for (int j = 0; j < steps; j++) {if (write == 1) {  // 如果笔朝下，则画图floor[row][col] = 1;}// 根据海龟朝向更新位置switch (dir) {case 0:  // 向北if (row > 0) {row--;}break;case 1:  // 向东if (col < cols - 1) {col++;}break;case 2:  // 向南if (row < rows - 1) {row++;}break;case 3:  // 向西if (col > 0) {col--;}break;}}break;}case 6:printArray(floor, rows, cols);break;}}
}
  • 此函数是海龟作图的核心逻辑部分。
  • 定义了三个变量来记录海龟的状态：
    • write表示笔的朝向，初始化为 0（朝上）。
    • row和col表示海龟当前在floor数组中的位置，初始化为 (0, 0)。
    • dir表示海龟的朝向，初始化为 0（向北）。
  • 使用for循环遍历commands数组中的命令，直到遇到结束标记 9 或超出数组范围。
    • 根据不同的命令，通过switch语句进行相应的操作：
      • 命令 1：将write设置为 0，使笔朝上。
      • 命令 2：将write设置为 1，使笔朝下，准备绘制轨迹。
      • 命令 3：使海龟右转，通过将dir加 1 并对 4 取模来更新朝向（实现循环转向）。
      • 命令 4：使海龟左转，通过将dir加 3 并对 4 取模来更新朝向（实现循环转向）。
      • 命令 5：首先获取前进格数steps，然后在一个内层循环中，根据笔的朝向和海龟的当前位置，在floor数组中记录轨迹（如果笔朝下），并根据海龟的朝向更新其位置。
      • 命令 6：调用printArray函数打印当前floor数组中的图形。

6. printArray函数

void printArray(int a[][PICSIZE], int rows, int cols) {int row, col;printf("the array is:\n");for (row = 0; row <= rows - 1; row++) {for (col = 0; col <= cols - 1; col++) {if (a[row][col]!= 0) {printf("*");}else {printf(" ");}}printf("\n");}
}
  • 该函数用于将floor数组中的图形以可视化形式打印出来。
  • 使用两层嵌套的for循环遍历floor数组的每一个元素。
  • 如果元素的值不为 0，表示海龟在该位置绘制过，打印星号 “*”；否则打印空格 “ ”。
  • 每行遍历完后打印换行符，以形成正确的图形输出格式。

三.完整代码如下所示

#include <stdio.h>// 定义命令数组大小和图形数组大小
#define COMMANDSIZE 100
#define PICSIZE 50// 函数声明
void getCommand(int commands[], int size);
void draw(int commands[], int size, int floor[][PICSIZE], int rows, int cols);
void printArray(int a[][PICSIZE], int rows, int cols);int main(void) {int commands[COMMANDSIZE];  // 存储命令int floor[PICSIZE][PICSIZE] = { 0 };  // 存储图片getCommand(commands, COMMANDSIZE);  // 获取命令draw(commands, COMMANDSIZE, floor, PICSIZE, PICSIZE);  // 作图return 0;
}// 获取命令函数
void getCommand(int commands[], int size) {int i;i = 0;printf("input the commands\n");scanf("%d", &commands[i]);while (commands[i]!= 9) {if (commands[i] == 5) {  // 继续读取前进的格数printf("input steps: ");i++;scanf("%d", &commands[i]);}i++;scanf("%d", &commands[i]);}
}// 作图函数
void draw(int commands[], int size, int floor[][PICSIZE], int rows, int cols) {int write = 0;  // 笔的朝向，0表示朝上，1表示朝下int row = 0, col = 0;  // 海龟当前位置int dir = 0;  // 海龟的朝向，0表示北，1表示东，2表示南，3表示西for (int i = 0; i < size && commands[i]!= 9; i++) {switch (commands[i]) {case 1:write = 0;break;case 2:write = 1;break;case 3:  // 右转dir = (dir + 1) % 4;break;case 4:  // 左转dir = (dir + 3) % 4;break;case 5: {  // 画图int steps = commands[++i];  // 获取前进格数for (int j = 0; j < steps; j++) {if (write == 1) {  // 如果笔朝下，则画图floor[row][col] = 1;}// 根据海龟朝向更新位置switch (dir) {case 0:  // 向北if (row > 0) {row--;}break;case 1:  // 向东if (col < cols - 1) {col++;}break;case 2:  // 向南if (row < rows - 1) {row++;}break;case 3:  // 向西if (col > 0) {col--;}break;}}break;}case 6:printArray(floor, rows, cols);break;}}
}// 打印图形函数
void printArray(int a[][PICSIZE], int rows, int cols) {int row, col;printf("the array is:\n");for (row = 0; row <= rows - 1; row++) {for (col = 0; col <= cols - 1; col++) {if (a[row][col]!= 0) {printf("*");}else {printf(" ");}}printf("\n");}
}

接下来我们尝试绘制想要的图形。

比如我们要绘制12*12的矩形我们只需要这样：

运行结果如下：

三角形套三角形（类似谢尔宾斯基三角形的简单形式）

  • 初始状态：笔朝上，海龟在原点 (0, 0)。
  • 输入命令：
    • 2（笔朝下，开始绘制）
    • 5 12（向前移动 12 格，绘制大三角形的一条边）
    • 4（左转）
    • 5 6（向前移动 6 格，准备绘制内部小三角形的边）
    • 3（右转）
    • 5 6（向前移动 6 格，绘制内部小三角形的一条边）
    • 4（左转）
    • 5 3（向前移动 3 格，准备绘制更小三角形的边）
    • 3（右转）
    • 5 3（向前移动 3 格，绘制更小三角形的一条边）
    • 4（左转）
    • 5 1.5（向前移动 1.5 格，可根据实际精度调整，准备绘制最内部三角形的边）
    • 3（右转）
    • 5 1.5（向前移动 1.5 格，绘制最内部三角形的一条边）
    • 1（笔朝上，停止绘制）
    • 6（打印图形）
    • 9（结束命令输入）
  • 图形效果：绘制出一个大三角形，内部嵌套两个逐渐变小的三角形。

  • 运行结果

  •         ** **   **     **       **         **           **             *
*****************
*               **             **           **         **       **     **   ** **

    本期海龟作图就分享到这里。

  • 往期回顾：

C语言——指针初阶（一）-CSDN博客

C语言函数递归经典题型——汉诺塔问题-CSDN博客

C语言——数组基本知识（二）-CSDN博客

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Spring Boot 与 Spring Cloud Alibaba 版本兼容对照

版本选择要点 Spring Boot 3.x 与 Spring Cloud Alibaba 2022.0.x Spring Boot 3.x 基于 Jakarta EE&#xff0c;javax.* 更换为 jakarta.*。 需要使用 Spring Cloud 2022.0.x 和 Spring Cloud Alibaba 2022.0.x。 Alibaba 2022.0.x 对 Spring Boot 3.x 的支持在其发行说明中…...

编程日记 2025/7/9 17:55:57

解决爬虫ConnectionResetError出现的问题

提问 使用python进行网络爬虫出现ConnectionResetError如何解决&#xff1f; 解答 遇到ConnectionResetError错误时&#xff0c;通常是因为远程服务器端主动重置了连接。常见原因包括请求频率过高、网络问题或触发了防爬虫机制。为解决该问题&#xff0c;可以采取以下方法&a…...

编程日记 2025/7/12 17:52:12

Rust学习笔记_03——元组

Rust学习笔记_01——基础 Rust学习笔记_02——数组 Rust学习笔记_03——元组 文章目录 Rust学习笔记_03——元组元组1. 定义元祖2. 访问元组中的元素3. 元组的解构4. 元组不可遍历和切片5. 元组作为函数返回值6. 单元元组7. 代码演示 元组 在Rust编程语言中&#xff0c;元组&a…...

编程日记 2025/7/13 4:33:21

win10安装MySQL8.0.40，含踩坑记录

这里写自定义目录标题 win10安装MySQL8下载安装包配置环境变量初始化MySQL创建data文件夹初始化配置文件安装MySQL服务初始化创建root用户启动服务设置root用户密码登录验证 踩坑&#xff1a;MySQL 服务正在启动 ...MySQL 服务无法启动。服务没有报告任何错误。请键入 NET HELP…...

编程日记 2025/7/11 1:50:55

python+django自动化平台(一键执行sql) 前端vue-element展示

一、开发环境搭建和配置 pip install mysql-connector-pythonpip install PyMySQL二、django模块目录 dbOperations ├── __init__.py ├── __pycache__ │ ├── __init__.cpython-313.pyc │ ├── admin.cpython-313.pyc │ ├── apps.cpython-313.pyc │ …...

编程日记 2025/7/8 12:50:40

【计算机网络】核心部分复习

目录 交换机 v.s. 路由器OSI七层更实用的TCP/IP四层TCPUDP 交换机 v.s. 路由器 交换机-MAC地址 链接设备和设备 路由器- IP地址 链接局域网和局域网 OSI七层 物理层&#xff1a;传输设备。原始电信号比特流。数据链路层&#xff1a;代表是交换机。物理地址寻址&#xff0c;交…...

编程日记 2025/7/1 17:46:19

urllib3只支持OpenSSL1.1.1

1 现象 urllib3 v2.0 only supports OpenSSL 1.1.1, currently the ssl module is compiled with OpenSSL 1.1.0j 20 Nov 2018.2 解决方法 降低urllib3的版本。 从pycharm中&#xff0c;先卸载原有的urllib3版本。 菜单“File|Settings|Project:python|Project Interprete…...

编程日记 2025/7/10 4:26:18

简单web项目自定义部署Dockerfile

本意就是弄清楚如何做web自定义项目的镜像。 基础镜像是java:8u261-jdk&#xff0c;其中java路径为/opt/java webdemo1.0.0.1-SNAPSHOT.jar文件里面已经包含了lib文件。 可以设置PATH也可以不设置&#xff0c;但是建议设置JAVA_HOME FROM swr.cn-north-4.myhuaweicloud.com…...

编程日记 2025/7/10 23:40:13

apache实现绑定多个虚拟主机访问服务

1个网卡绑定多个ip的命令 ip address add 192.168.45.140/24 dev ens33 ip address add 192.168.45.141/24 dev ens33 在linux服务器上&#xff0c;添加多个站点资料&#xff0c;递归创建三个文件目录 分别在三个文件夹下&#xff0c;建立测试页面 修改apache的配置文件http.…...

编程日记 2025/7/13 4:53:41

svn 崩溃、 cleanup失败 怎么办

在使用svn的过程中&#xff0c;可能出现整个svn崩溃&#xff0c; 例如cleanup 失败的情况&#xff0c;类似于 这时可以下载本贴资源文件并解压。 或者直接访问网站 SQLite Download Page 进行下载 解压后得到 sqlite3.exe 放到发生问题的svn根目录的.svn路径下 右键呼出pow…...

编程日记 2025/7/10 17:43:59

深度学习—BP算法梯度下降及优化方法Day37

梯度下降 1.公式 w i j n e w w i j o l d − α ∂ E ∂ w i j w_{ij}^{new} w_{ij}^{old} - \alpha \frac{\partial E}{\partial w_{ij}} wijnew​wijold​−α∂wij​∂E​ α为学习率 当α过小时&#xff0c;训练时间过久增加算力成本&#xff0c;α过大则容易造成越过最…...

编程日记 2025/7/13 1:18:44

python常见问题-pycharm无法导入三方库

1.运行环境 python版本&#xff1a;Python 3.9.6 需导入的greenlet版本&#xff1a;greenlet 3.1.1 2.当前的问题 由于需要使用到greenlet三方库&#xff0c;所以进行了导入&#xff0c;以下是我个人导入时的全过程 ①首先尝试了第1种导入方式&#xff1a;使用pycharm进行…...

编程日记 2025/7/7 18:47:17

虚幻引擎---目录结构篇

一、引擎目录 成功安装引擎后&#xff0c;在安装路径下的Epic Games目录中可以找到与引擎版本对应的文件夹&#xff0c;其中的内容如下&#xff1a; Engine&#xff1a;包含构成引擎的所有源代码、内容等。 Binaries&#xff1a;包含可执行文件或编译期间创建的其他文件。Bui…...

编程日记 2025/7/8 8:34:53

OpenCV相机标定与3D重建(6)将3D物体点投影到2D图像平面上函数projectPoints()的使用

操作系统&#xff1a;ubuntu22.04 OpenCV版本&#xff1a;OpenCV4.9 IDE:Visual Studio Code 编程语言&#xff1a;C11 算法描述 cv::fisheye::projectPoints 是 OpenCV 库中用于鱼眼镜头模型的函数&#xff0c;它将3D物体点投影到2D图像平面上。这个函数对于模拟或者理解鱼眼…...

编程日记 2025/7/11 15:23:35