用 C 编写代码来创建由星号组成的对称五角星，最简单、最有效的方法是什么？

Question

Visual Studio 代码。 mingw64 编译器。我正在尝试用 C 语言编写一段代码，该代码能够重新创建一个由星号组成的五角对称星，就像图像中提供的那样。图中的星星共有 16 行星号。我已经尝试了几种方法，但终端中显示的结果甚至看起来都不像星星。

此时我只剩下写一百张带有空格的印刷品了。

这是我尝试编写的代码的最后一个版本，结果给出了菱形，但老实说，我不仅仅是纠正我的代码，我想知道是否有一种更简单、更有效的方法来创建这个星形图案。就像熟悉 c 语言的人会如何做一样。谢谢，我只是C语言的初学者。

#include <stdio.h>

int main() {
    int i, j, k;
    int size = 16; 
    int mid = size / 2; 

    for (i = 1; i <= mid; i++) {
        // Print leading spaces
        for (j = i; j < mid; j++) {
            printf(" ");
        }
        
        for (k = 1; k <= (2 * i - 1); k++) {
            printf("*");
        }
        
        printf("\n");
    }

    
    for (i = 1; i <= mid; i++) {
        
        for (j = 1; j < i; j++) {
            printf(" ");
        }
        
        for (k = (2 * (mid - i + 1) - 1); k > 0; k--) {
            printf("*");
        }
        
        printf("\n");
    }
    
    return 0;
}

这是我想重新创建的星星图像，以文本形式发布（？这样看起来不像星星，它只是一堆没有顺序的星号，但如果你们在这里要求的话，它就是。

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

以及我用最后一个代码得到的菱形图像也以文本形式发布。 （哦现在，这个看起来就像在终端中一样）

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      ***
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Answer 1

一个简单的方法是使用数学。如果您将星形定义为特定顺序的一系列线（例如逆时针），那么您可以确定点位于每个线段的哪“一侧”。

为此，请计算从一个顶点到另一个顶点的向量，然后将其与从您的点到同一顶点的向量相交。要位于 5 角星形内，这些叉积中至少有 4 个必须具有相同的符号（或为零）。

现在，您可以对星形中的任意点进行“内部”测试。这意味着您可以在扫描线中计算它，与标准输出兼容。

示例：

#include <stdio.h>

int main() {
    int width = 39;
    int height = 16;

    int verts[5][2] = {
        { width/2, 0 },                 // top
        { width/8, height-1 },          // bottom-left
        { width-1, height*3/8 },        // right
        { 0, height*3/8 },              // left
        { width-1-width/8, height-1 },  // bottom-right
    };

    for (int y = 0; y < height; y++) {
        for (int x = 0; x < width; x++) {
            // To be within star, a point must be on the same side of at least 4 lines.
            // Use cross product to determine that.
            int left_count = 0;
            for (int v = 0; v < 5; v++) {
                int vx = verts[v][0] - verts[(v+4)%5][0];
                int vy = verts[v][1] - verts[(v+4)%5][1];
                int dx = verts[v][0] - x;
                int dy = verts[v][1] - y;
                int cross = vx * dy - vy * dx;
                if (cross >= 0) left_count++;
            }
            printf("%s", left_count >= 4 ? "*" : " ");
        }
        printf("\n");
    }
    
    return 0;
}

输出：

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

这是一个非常基本的例子。如果需要，您可以预先计算线段。请注意，我使用了单独的宽度和高度，以便控制纵横比。为了考虑矩形字符，我在这里使用大约 2.5 的系数。

如果你想避免尾随空格，你应该将扫描线写入缓冲区，然后在打印前修剪掉空格。