C言語基礎｜多重ループで図形を描く

C言語基礎｜多重ループで図形を描く

はじめに：多重ループで「画面に図形」を描けるようになるよ

多重ループ（入れ子ループ）は、行（縦）と列（横）を同時に扱えるので、九九表みたいな「表」だけじゃなく、長方形・三角形などの図形も作れます。
しかも、break や continue を組み合わせると「途中でやめる」「条件のときだけ飛ばす」みたいな制御もできて、一気に表現力が上がります。

ここでは、内容をわかりやすくするために、プログラム例を 図形（長方形＋右下三角形）にしつつ、表示メッセージも別の日本語に置き換えて解説していきますね。

多重ループの基本：外側が行、内側が列

図形描画はだいたいこの考え方でいけます。

• 外側のループ：何行描くか（縦方向）
• 内側のループ：1行に何文字並べるか（横方向）

多重ループと図形の対応

サンプルプログラム例：指定サイズの長方形を描く（基本の図形）

プロジェクト名：chap4-18-1　ソースファイル名：chap4-18-1.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int h, w;

    puts("サイズを指定して、記号で長方形を描きます。");
    printf("たて（行数）: ");
    scanf("%d", &h);
    printf("よこ（文字数）: ");
    scanf("%d", &w);

    for (int i = 1; i <= h; i++) {          // 行をh回
        for (int j = 1; j <= w; j++) {      // 各行にw個
            putchar('#');                   // 記号は # に変更
        }
        putchar('\n');                      // 行末で改行
    }

    return 0;
}

実行例

サイズを指定して、記号で長方形を描きます。
たて（行数）: 3
よこ（文字数）: 6
######
######
######

長方形ができる仕組み

長方形の処理は、頭の中ではこうなっています。

外側ループ i = 1..h
  内側ループ j = 1..w
    文字を1個出す
  改行する

• 内側が横に並べる
• 外側がそれを縦に積む

これだけで「四角」が描けます。

break と continue を多重ループで使うときの注意点

重要：break が抜けるのは「その break を囲んでいるループだけ」

多重ループで break すると、いきなり外側まで全部終わるわけじゃなくて、基本的に内側だけを抜けます。

break と continue の影響範囲

break の例：1行の途中で打ち切る（内側だけ抜ける）

長方形の描画中に「この列まででやめる」みたいな例です。

for (int i = 1; i <= h; i++) {
    for (int j = 1; j <= w; j++) {
        if (j > 4) break;      // 5文字目以降は描かない
        putchar('#');
    }
    putchar('\n');
}

この break は 内側の j ループだけを止めます。
外側の i ループは続くので、次の行も描かれます。

continue の例：for文では C部（更新）が必ず走るのが大事

continue すると「残りの処理」を飛ばしますが、for の更新（C部）はちゃんと実行されます。

for (int j = 1; j <= w; j++) {
    if (j % 2 == 0) continue;  // 偶数列は飛ばす
    putchar('#');
}

• j が偶数のときは出力しない。
• でも j++ は必ず進む。
  だから無限ループにはなりません（ここが安心ポイント）。

もう1つの図形例：右下が直角の三角形（空白＋記号の2段構え）

図形が「右寄せ」になる理由は、先に空白を並べるからです。
これも多重ループの典型パターン。

プロジェクト名：chap4-18-2　ソースファイル名：chap4-18-2.c

Visual Studio でこのプログラムを実行するには、SDLチェック設定を変更しておく必要があります。
１．プロジェクト名を右クリックして、「プロパティ」をクリックします。
２．「C/C++」→「全般」→「SDLチェック」を「いいえ」に切り替えて「OK」をクリックします。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int len;

    puts("右寄せの三角形を描きます。");
    printf("高さ: ");
    scanf("%d", &len);

    for (int i = 1; i <= len; i++) {
        for (int j = 1; j <= len - i; j++)
            putchar(' ');      // 先に空白
        for (int j = 1; j <= i; j++)
            putchar('@');      // 記号は @ に変更
        putchar('\n');
    }

    return 0;
}

実行例

右寄せの三角形を描きます。
高さ: 5
    @
   @@
  @@@
 @@@@
@@@@@

登場する命令（関数）の書式と役割

この章でよく使う命令（関数）

まとめ：多重ループは「描画」「表」「条件制御」に強い

• 外側＝行、内側＝列で考えると図形はスッと作れる。
• break は内側だけを抜ける（外側までは抜けない）
• continue は残りを飛ばすけど、for の更新（C部）は必ず実行される。

この3点を押さえると、図形描画系の問題はかなり解けるようになります。