Python中的ASCII艺术

Question

我对 python 很陌生，把它作为一种爱好来学习，通过一些搜索发现自己有一堆来自“计算实践”的练习，其中一个问关于写作一个 ASCII 数字，如下所示。

这一切似乎都是一个简单的练习，但我似乎无法用数字来画这个，练习表明上面的画是通过使用数字“1”绘制的。

它还指出，任何小于 0 或大于 100 的数字都不能或不应该用于创建 ASCII 绘图。

这是另一个例子：

这里的输入是数字“2”。

我找到了一种让第一张图片出现的方法，但不是通过以任何方式使用给定的数字，只是在 while 循环中使用一个简单的“else”，这样我就可以过滤掉下面的数字或等于 0 或更高或等于 100。

我已经死机了。

如上所述，我的代码不使用变量号来创建第一张图纸：

while True:
s = input("Give me a number to make a drawing with that is between 0 and 100: ")


if not s.isdigit():
    print ("Error, only numbers will make this program run.")
    continue #Try Again but with a number this time

if int(s) >= 100:
    print ("The number is bigger than or equal to 100 and won't work. \nDo try again.")
    continue #try again

if int(s) <= 0:
    print ("The number is smaller than or equal to 0 and won't work. \nDo try again.")
    continue #try again

else:
    print ("%5s" %("*" *3),"\n"'%5s' %("* *"),"\n" '%7s' %("*** ***"),"\n" '%7s' %("*     *"),"\n" '%7s' %("*** ***"),"\n" '%5s' %("* *"),"\n" '%5s' %("*" *3))


    print ('Want to make another drawing ?')
    continue #make another drawing

练习陈述如下：

$n$ 大小的 ASCII 图形由一行或多行组成。在每一行上只允许空格和星号 (*)，在一行上的每个星号之后不允许有空格，因此您应该以“\n”或换行符结尾。然后是上面的例子。

我的新代码示例依赖于变量输入： 另外，在这个代码示例中，它设置为在输入为 1 时触发，当我增加输入数字时，我仍然遇到“放大”整个绘图的问题。

    while True:

 A = input("Give me a number to make a drawing with that is between 0 and 100: ")
 b = "***"
 c = "*"
 d = " "


 if not A.isdigit():
        print ("Error, only numbers will make this program run.")
        continue #Try Again but with a number this time

 if int(A) >= 100:
        print ("The number is bigger than or equal to 100 and won't work. \nDo try again.")
        continue #try again

 if int(A) <= 0:
        print ("The number is smaller than or equal to 0 and won't work. \nDo try again.")
        continue #try again


 else :
  range(1,99)
 if int(A) == (1) :
  print ((d *((int(A))*2)) + b,)
  print ((d *((int(A))*2))+ c + d + c,)
  print ((d *((int(A))*0))+ b + d + b,)
  print ((d *((int(A))*0))+ c + d*5 + c,)
  print ((d *((int(A))*0))+ b + d + b,)
  print ((d *((int(A))*2))+ c + d + c,)
  print ((d *((int(A))*2)) + b,)

  continue #try again

但我仍然有一个问题，即 ASCII 数字内的空格数随着从 1 到 2 的增加而“增加”。

因为我也遇到了第 3 行的问题，因为它需要沿着控制台的侧面表示，它应该与侧面有 0 的间距，但它必须增加到 2 的间距数字 2。

Answer 1

想想 1 和 2 之间的区别。试着用手画出 3 和 4 应该是什么样子才能使序列正常工作。把它想象成一个问题，你得到一个序列的开始，你必须处理剩下的问题。

喜欢：

0 1 1 2 3 5 8 13

如果您没有立即识别，那就是斐波那契数列。一旦你弄清楚了模式，你就可以编写任意长的值序列。

想想这个简单的 ascii 序列：

1)

#

2)

##
#

3)

###
##
#

4) 是什么样子的？

或另一个 ascii 序列：

1)

#

2)

 #
# #
 #

3)

  #
 # #
#   #
 # #
  #

什么是（4）？

如果仍然没有意义，请尝试设计一些您自己的递归形状，这些形状与您要弄清楚的形状有点相似（可能类似于我的第二个示例）。现在不要担心如何编码，只需担心输出应该是什么。然后查看模式并得出一个算法。

Answer 2

首先，逐行分析图形以识别不同类型的模式。

• 帽子，仅出现在顶行和底行。它是任意数量的空格，后跟三颗星。
• 构成图形垂直部分的墙。它是任意数量的空格，后跟一颗星，然后是任意数量的空格，然后是一颗星。
• 地板，构成图形的水平部分。它是任意数量的空格，后跟三颗星，然后是任意数量的空格，然后是三颗星。

我们可以编写一个函数来打印这些模式中的每一个。

def cap(spacesBefore):
    print " " * spacesBefore + "***"

def wall(spacesBefore, spacesBetween):
    print " " * spacesBefore + "*" + " " * spacesBetween + "*"

def floor(spacesBefore, spacesBetween):
    print " " * spacesBefore + "***" + " " * spacesBetween + "***"

接下来，编写代码以显示大小为 0、1 和 2 的图形。这将使您了解如何显示任意大小的图形。

#size 0
cap(0)
wall(0,1)
cap(0)

print "\n"

#size 1
cap(2)
wall(2, 1)
floor(0, 1)
wall(0, 5)
floor(0, 1)
wall(2, 1)
cap(2)

print "\n"

#size 2
cap(4)
wall(4, 1)
floor(2, 1)
wall(2, 5)
floor(0, 5)
wall(0, 9)
floor(0, 5)
wall(2, 5)
floor(2, 1)
wall(4, 1)
cap(4)

输出：

***
* *
***


  ***
  * *
*** ***
*     *
*** ***
  * *
  ***


    ***
    * *
  *** ***
  *     *
***     ***
*         *
***     ***
  *     *
  *** ***
    * *
    ***

分析用于制作这些数字的代码，一些模式变得明显。对于大小为 N 的图形：

• 两个端盖前面都有 N*2 个空格。
• 有2*N+1条墙线。
• 有 2*N 条地板线。
• 该图的前半部分和后半部分是镜像。
• 每条墙线的前面空格数从 N*2 开始，然后缩小 2 直到达到零；然后它再次增长 2，直到再次达到 N*2。
• 墙之间的空间数量从 1 开始，增加 4 直到达到 4*N+1；然后它再次缩小 4，直到再次达到 1。
• 每层前面的空格数从 2N-2 开始，然后缩小 2 直到为零；然后它再次增长 2，直到再次达到 2N-2。
• 楼层之间的空间数从1开始，增加4直到达到4*N-3；然后它再次缩小 4，直到再次达到 1。

图案全部以线性速率增长和收缩，然后以线性速率收缩和增长。这意味着我们应该使用两个条件相反的for 循环，并为帽子和中心墙添加一些额外的代码。

def draw(N):
    cap(2*N)
    for i in range(N):              #loop from 0 to N-1
        wall(2*(N-i), 1+(4*i))
        floor(2*(N-i-1), 1+(4*i))
    wall(0, 4*N+1)
    for i in range(N-1, -1, -1):    #loop from N-1 to 0
        floor(2*(N-i-1), 1+(4*i))
        wall(2*(N-i), 1+(4*i))
    cap(2*N)

现在测试代码。

for i in range(7,10):
    draw(i)
    print "\n"

输出：

              ***
              * *
            *** ***
            *     *
          ***     ***
          *         *
        ***         ***
        *             *
      ***             ***
      *                 *
    ***                 ***
    *                     *
  ***                     ***
  *                         *
***                         ***
*                             *
***                         ***
  *                         *
  ***                     ***
    *                     *
    ***                 ***
      *                 *
      ***             ***
        *             *
        ***         ***
          *         *
          ***     ***
            *     *
            *** ***
              * *
              ***


                ***
                * *
              *** ***
              *     *
            ***     ***
            *         *
          ***         ***
          *             *
        ***             ***
        *                 *
      ***                 ***
      *                     *
    ***                     ***
    *                         *
  ***                         ***
  *                             *
***                             ***
*                                 *
***                             ***
  *                             *
  ***                         ***
    *                         *
    ***                     ***
      *                     *
      ***                 ***
        *                 *
        ***             ***
          *             *
          ***         ***
            *         *
            ***     ***
              *     *
              *** ***
                * *
                ***


                  ***
                  * *
                *** ***
                *     *
              ***     ***
              *         *
            ***         ***
            *             *
          ***             ***
          *                 *
        ***                 ***
        *                     *
      ***                     ***
      *                         *
    ***                         ***
    *                             *
  ***                             ***
  *                                 *
***                                 ***
*                                     *
***                                 ***
  *                                 *
  ***                             ***
    *                             *
    ***                         ***
      *                         *
      ***                     ***
        *                     *
        ***                 ***
          *                 *
          ***             ***
            *             *
            ***         ***
              *         *
              ***     ***
                *     *
                *** ***
                  * *
                  ***

Answer 3

要找到图案，您可以想象turtle 将如何绘制它。例如，绘制：

***
* *
***

乌龟可以遵循以下说明：

• 右转，前进
• 右转，前进
• 右转，前进
• 右转，前进

作为 Python 程序：

import turtle

turtle.right(90); turtle.forward(50)
turtle.right(90); turtle.forward(50)
turtle.right(90); turtle.forward(50)
turtle.right(90); turtle.forward(50)
turtle.exitonclick() # leave GUI open until a click

如果我们将“右转”缩写为'r'，将“向前”缩写为"f"，则说明如下：

'rfrfrfrf'

很容易看出是'rf' * 4。遵循相同的程序：

  ***  
  * *  
*** ***
*     *
*** ***
  * *  
  ***

指令为'rflfrfrflfrfrflfrfrflfrf' 或'rflfrf' * 4，其中'l' 代表“左转”。

描述n 等于0 和1 的两种情况的规则是：

("rf" + "lfrf" * n) * 4

即，如果n = 0 则为'rf' * 4，如果n = 1 则为('rf' + 'lfrf') * 4。要检查公式，您可以将其绘制为 n = 2 并将其与已知答案进行比较：

    ***    
    * *    
  *** ***  
  *     *  
***     ***
*         *
***     ***
  *     *  
  *** ***  
    * *    
    ***    

作为 Python 程序：

from turtle import Turtle

def get_romb_program(n):
    assert n >= 0
    side = "rf" + "lfrf" * n
    program = side * 4  # romb has 4 sides
    return program


def draw(turtle, n):
    assert 0 <= n < 101
    commands = {'r': lambda t: t.right(90),  # turn right
       'l': lambda t: t.left(90),  # turn left
       'f': lambda t: t.forward(2)
    }
    run(get_romb_program(n), turtle, commands)

def run(program, t, commands):
    for c in program:
        commands[c](t)

n = 2
t = Turtle()
scr = t.getscreen()
scr.xscale, scr.yscale = [101 // (n + 1)] * 2
draw(t, n)
scr.exitonclick()

要将其打印为 ascii 艺术，您可以使用 AsciiTurtle 而不是 turtle.Turtle：

class AsciiTurtle(object):
    def __init__(self):
        self.path = [(0, 0)]
        self.direction = (1, 0)

    def forward(self, distance):
        x, y = self.path[-1]
        for i in range(1, distance + 1):
            self.path.append((x + self.direction[0] * i,
                              y + self.direction[1] * i))

    def right(self, angle_ignored):  # 90 degree turn right
        self.direction = self.direction[1], -self.direction[0]

    def left(self, angle_ignored):  # 90 degree turn left
        self.direction = -self.direction[1], self.direction[0]

    def show(self):
        minx, maxx, maxy, miny = [f(xy[i] for xy in self.path)
                                  for i in [0, 1] for f in [min, max]]
        miny, maxy = -miny, -maxy  # upside-down
        board = [[' '] * (maxx - minx + 1) for _ in range(maxy - miny + 1)]
        for x, y in self.path:
            board[-y - miny][x - minx] = '*'
        print('\n'.join(''.join(row) for row in board))

示例

n = 5
t = AsciiTurtle()
draw(t, n) # defined above
t.show()

输出

          ***          
          * *          
        *** ***        
        *     *        
      ***     ***      
      *         *      
    ***         ***    
    *             *    
  ***             ***  
  *                 *  
***                 ***
*                     *
***                 ***
  *                 *  
  ***             ***  
    *             *    
    ***         ***    
      *         *      
      ***     ***      
        *     *        
        *** ***        
          * *          
          ***