2020.06.03

Javaプログラミング

円を描く(テキスト版)

テキストで塗りつぶしを表現する方法を紹介します。ここで紹介するプログラムで出力するテキストの表示は、黒色は'●'、白色は'○'で表現します。

テキストで円を描画

forの2重ループx座標y座標を動かしていき、中心座標(mx、my)からの距離が指定した半径以下であれば'●'、大きければ'○'をコンソール出力しています。

Javaソースコード

塗りつぶしをテキストで表現するJavaソースコードで、半径の文字数を指定してを表示します。

TextCircle1.java

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public class TextCircle1 {
	public static void main( String[] args ) {
		// 変数宣言

		// 半径
		int r;
		// xy座標
		int x, y;
		// 幅
		int width;
		// 円の中心座標
		double mx, my;
		// 円の中心座標から(x,y)の距離計算用
		double l, dx, dy;


		// 入力した引数が1以上かを調べる
		if ( 1 > args.length ) {
			// 入力した引数が1未満の場合、使用方法を表示する
			System.out.println( "TextCircle1 [半径]" );
			return;
		}

		try {
			// 引数を変換し、半径をrに代入
			r =  Integer.valueOf( args[ 0 ] );
		}
		catch( NumberFormatException ne )
		{
			System.out.println( "引数が不正です" );
			return;
		}

		// 入力した半径は1未満であれば処理を実行しない
		if ( 1 > r ) {
			System.out.println( "半径に1以上を指定してください!" );
			return;
		}

		// 幅を計算
		width = r * 2;

		// 円の中心座標
		mx =  (double)( width - 1 ) / 2.0;
		my =  (double)( width - 1 ) / 2.0;

		// 円模様テキストの作成
		for ( y = 0; y < width; ++ y ) {
			dy =  (double)y - my;
			for ( x = 0; x < width; ++ x ) {
				dx =  (double)x - mx;
				// 中心座標からの距離を計算
				l = Math.sqrt( dx * dx + dy * dy );
				if ( l <=  (double)r )
					System.out.print( "●" );
				else
					System.out.print( "○" );
			}
			// 改行
			System.out.println();
		}
	}
}

実行例

半径10文字(直径20文字)を指定して実行

java TextCircle1 10

Javaソースコードの解説

ここからは、このJavaソースコードを上から順番に解説していきます。

001
public class TextCircle1 {

クラス名を、TextCircle1としています。

002
	public static void main( String[] args ) {

このmainメソッドからプログラムを実行します。

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		// 変数宣言

		// 半径
		int r;
		// xy座標
		int x, y;
		// 幅
		int width;
		// 円の中心座標
		double mx, my;
		// 円の中心座標から(x,y)の距離計算用
		double l, dx, dy;

このプログラムで使う変数を宣言しています。

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		// 入力した引数が1以上かを調べる
		if ( 1 > args.length ) {
			// 入力した引数が1未満の場合、使用方法を表示する
			System.out.println( "TextCircle1 [半径]" );
			return;
		}

1つ以上の引数が与えられたかをチェックし、1つ未満の場合に、使い方のメッセージを表示し、return文によってmainメソッドを抜けています。

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		try {
			// 引数を変換し、半径をrに代入
			r =  Integer.valueOf( args[ 0 ] );
		}
		catch( NumberFormatException ne )
		{
			System.out.println( "引数が不正です" );
			return;
		}

与えられた引数を、作成する円の半径を格納する変数rに代入しています。引数String型なので、Integerクラスを使ってint型に変換しています。

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		// 入力した半径は1未満であれば処理を実行しない
		if ( 1 > r ) {
			System.out.println( "半径に1以上を指定してください!" );
			return;
		}

半径rが1未満の場合に、メッセージを表示し、return文によってmainメソッドを抜けています。

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		// 幅を計算
		width = r * 2;

テキスト全体の幅widthを計算しています。半径rを2倍した値をwidthに代入しています。

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		// 円の中心座標
		mx =  (double)( width - 1 ) / 2.0;
		my =  (double)( width - 1 ) / 2.0;

の中心座標(mx,my)を計算しています。mxとmyに(double)(width-1)/2.0を格納しています。テキスト座標の範囲はxとyそれぞれ0~width-1なので中心座標はwidthから1を引いた値を2で割ります。

中心座標の計算の詳細は、「画像の中心座標の計算方法]を参照してください。

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		// 円模様テキストの作成
		for ( y = 0; y < width; ++ y ) {
			dy =  (double)y - my;
			for ( x = 0; x < width; ++ x ) {
				dx =  (double)x - mx;

for文でxとyとループを作成し、xと中心座標mx、yとの中心座標中心座標myとの差をdxとdyに代入しています。

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				// 中心座標からの距離を計算
				l = Math.sqrt( dx * dx + dy * dy );

変数lの中心座標(mx,my)と(x,y)の距離を計算した値を代入しています。これはピタゴラスの定理を使って計算しています。

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				if ( l <=  (double)r )
					System.out.print( "●" );
				else
					System.out.print( "○" );

変数l半径r以下の場合に'●'、半径rを超える場合に'○'を出力しています。

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			// 改行
			System.out.println();

1行の出力が終了したら、println()改行しています。

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