Java 循环嵌套实战解析：打印金字塔图案

一、原题完整代码呈现

以下是计算机二级Java考试中关于循环嵌套的典型题型，主要考察for循环的条件控制、嵌套逻辑以及控制台输出，通过4处空白（标记为//*********Found**********）实现金字塔图案的打印：

public class Java_1 {
    public static void main(String[] args) {
        //*********Found**********
        for (int i=1;___________;i++){
            for(int k=1;k<=5-i;k++)
                //*********Found**********
                ______________________;
            //*********Found**********
            for(___________;j<=2*i-1;j++)
                System.out.print("*");
            //*********Found**********
            ______________________;
        }
    }
}

二、空白处逐一解析与解答

1. 第一处空白：控制金字塔的层数

答案：i <= 5

//*********Found**********
for (int i=1; i <= 5; i++){

解析：
外层循环变量i表示金字塔的层数。观察内层循环条件k <= 5 - i（空格数量）和j <= 2*i - 1（星号数量），当i=5时：

空格数：5 - 5 = 0（最后一行无空格）
星号数：2*5 - 1 = 9（最后一行9个星号）

符合5层金字塔的结构（层数从1到5），因此循环条件为i <= 5。

2. 第二处空白：打印空格

答案：System.out.print(" ")

//*********Found**********
System.out.print(" ");

解析：
中层循环for(int k=1;k<=5-i;k++)用于控制每行前面的空格数量（如第1行有4个空格，第2行有3个空格，依次递减）。通过System.out.print(" ")打印空格（不换行），使星号居中形成金字塔形状，因此填写打印空格的语句。

3. 第三处空白：控制星号的数量

答案：int j=1

//*********Found**********
for(int j=1; j <= 2*i - 1; j++)

解析：
内层循环用于控制每行星号的数量，规律为"第i行有2*i - 1个星号"（如第1行1个，第2行3个，第5行9个）。循环变量j需要从1开始计数，因此初始化语句为int j=1。

4. 第四处空白：换行操作

答案：System.out.println()

//*********Found**********
System.out.println();

解析：
每打印完一行的空格和星号后，需要换行开始下一行的打印。System.out.println()会输出一个换行符，确保下一行内容从新的一行开始，因此填写换行语句。

三、完整正确代码

四、程序功能与运行说明

程序功能

该程序通过三重嵌套循环打印一个5层的金字塔图案，核心逻辑是：

外层循环控制金字塔的层数（1~5层）
中层循环控制每行前面的空格数（从4个递减到0个）
内层循环控制每行的星号数（从1个递增到9个，奇数递增）
每行结束后换行，形成金字塔形状

运行说明

程序运行后，控制台输出如下金字塔图案：

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

第1行：4个空格 + 1个星号
第2行：3个空格 + 3个星号
第3行：2个空格 + 5个星号
第4行：1个空格 + 7个星号
第5行：0个空格 + 9个星号

五、核心知识点总结

循环嵌套的逻辑结构
- 外层循环（i）：控制图案的总行数（5行），变量i从1开始递增
- 中层循环（k）：控制每行左侧的空格数，规律为5 - i（随i增大而减少）
- 内层循环（j）：控制每行的星号数，规律为2*i - 1（随i增大而增加，步长为2）
- 执行顺序：外层循环执行1次 → 中层循环执行5-i次 → 内层循环执行2i-1次 → 换行 → 外层循环进入下一次
控制台输出的两种方式
- System.out.print(" ")：打印内容后不换行，用于连续打印空格或星号
- System.out.println()：打印空内容并换行，用于结束当前行，开始新行
- 组合使用：通过print连续输出同一行的元素，通过println换行，形成多行图案
图案设计的数学规律
- 空格数与行数的关系：第i行空格数 = 总层数 - i（总层数为5）
- 星号数与行数的关系：第i行星号数 = 2×i - 1（确保每行比上一行多2个星号，保持对称）
- 对称性保证：空格数递减与星号数递增的速率匹配，使图案左右对称

六、常见错误与应试技巧

常见错误分析
- 外层循环条件错误：写成i < 5导致只打印4层，或i <= 6导致多打印1层
- 空格打印错误：使用println(" ")导致每个空格都换行，破坏图案结构
- 内层循环初始化错误：j从0开始导致星号数多1个（如第1行变成2个星号）
- 遗漏换行语句：所有内容打印在同一行，无法形成金字塔
应试技巧
- 图案分析步骤：
  1. 确定总行数（通过观察空格/星号的变化规律）
  2. 总结每行空格数与行数的关系
  3. 总结每行星号数与行数的关系
  4. 确定循环变量的范围和初始化值
- 循环嵌套口诀："外层控行，中层控空格，内层控符号，换行在最后"
- 调试技巧：先单独打印每行的空格数和星号数，验证规律后再组合

通过本题，我们掌握了循环嵌套在图案打印中的应用，理解了如何通过数学规律控制空格和星号的数量，以及print与println的配合使用。这类题目在实际开发中常用于控制台报表格式化、简单图形输出等场景，考察对循环逻辑和数学规律的综合运用能力，是Java基础编程的重要知识点。