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Linux编程练习题1：打印图形

news 2025/7/12 9:03:54

1.shell编程：编写一个shell脚本，输入一个奇数，打印对应行数的菱形，如输入5，则打印的图片是：

（1）题目解析：

本题要求用Shell脚本根据输入奇数n打印n行菱形。我认为核心思路是将菱形拆分为上下两个等腰三角形：上半部分行号从1递增至中间行，下半部分从中间行-1递减至1。每行星号数=2×行号-1，空格数=中间行-当前行号。可以通过双重循环分别生成两部分，结合printf和字符串拼接实现格式化输出。

关键点在于输入验证（确保奇数）和对称性控制，涉及Shell算术运算、循环控制及字符串操作等知识点。

（2）程序代码：

#!/bin/bash# 读取输入并验证是否为奇数read -p "您好，请输入一个奇数: " nif ! [[ "$n" =~ ^[0-9]+$ ]] || [ $((n % 2)) -eq 0 ]; thenecho "您的输入有错误：输入必须为正奇数。"exit 1fimid=$(( (n + 1) / 2 ))  # 计算中间行# 生成上半部分菱形for ((i=1; i<=mid; i++)); dospaces=$(( mid - i ))stars=$(( 2*i - 1 ))# 生成空格和星号字符串space_str=$(printf "%*s" $spaces)star_str=$(printf "%0.s*" $(seq 1 $stars))echo "${space_str// / }${star_str}"done# 生成下半部分菱形for ((i=mid-1; i>=1; i--)); dospaces=$(( mid - i ))stars=$(( 2*i - 1 ))space_str=$(printf "%*s" $spaces)star_str=$(printf "%0.s*" $(seq 1 $stars))echo "${space_str// / }${star_str}"done

将上述代码保存为Shell的脚本文件diamond.sh。

代码解释：

1）输入验证：使用正则表达式和算术运算确保输入为正奇数。

2）菱形结构分解：

中间行号 mid = (n+1)/2。
上半部分：从第1行到中间行，每行星号数递增（1,3,5...）。
下半部分：从中间行-1到第1行，每行星号数递减。

3）字符串构造：

空格数 = 中间行号 - 当前行号。
星号数 = 2×当前行号 – 1。
使用 printf 生成空格，seq 生成重复星号。

（4）程序分析：

1)开始：程序启动。

2)提示输入：显示提示信息，要求用户输入一个奇数。

3)读取输入：捕获用户输入的值。

4)验证是否为数字：

若输入非数字（如字母、符号），则显示错误信息并结束程序。若输入为数字，则进入下一步验证。

5)验证是否为奇数：

若输入为偶数，则显示错误信息并结束程序。若输入为奇数，则计算菱形的中间行号 mid。

6)生成上半部分菱形：

循环从第1行到中间行号 mid。每行计算空格数（mid - 当前行号）和星号数（2×当前行号 - 1）。生成对应数量的空格和星号，拼接后输出。

7)生成下半部分菱形：

循环从中间行号-1递减到第1行。每行计算空格数（mid - 当前行号）和星号数（2×当前行号 - 1）。生成对应数量的空格和星号，拼接后输出。

8)结束：程序执行完毕。

可制作流程图，如下图所示：

（5）运行结果：

1)测试1：

当输入数字为5时，预计输出为5行的菱形，实际输出如下图所示：

2）测试2：

当输入数字为1时，预计输出为单星号，实际输出如下图所示：

3）测试3

当输入数字为7时，预计输出为7行的菱形，实际输出如下图所示：

4）测试4

当输入数字为4时，预计输出错误提示，实际输出如下图所示：

5）测试5

当输入数字为abc时，预计输出错误提示，实际输出如下图所示：

（6）结果分析：

测试用例	输入	预期输出	实际输出	结果
正常输入	5	5行菱形	√ 匹配	通过
边界值	1	单星号	√ 匹配	通过
较大奇数	7	7行菱形	√ 匹配	通过
偶数输入	4	错误提示	√ 匹配	通过
非法字符	abc	错误提示	√ 匹配	通过