如何用 C 语言画「心形」？
在 C 语言中绘制心形有多种方法，最常见和易于理解的方法是使用字符输出，也就是在控制台上用特定的字符（如 `` 或 ``）组合成心形的形状。另一种更高级的方法是使用图形库（如 SDL、Allegro 或 Windows GDI）来绘制真正的图形心形，但这需要更多的设置和知识。
这里我们主要讲解 字符输出 的方法，并尽量详细地解释原理。
方法一：使用字符输出绘制心形
这种方法的核心思想是遍历一个二维的坐标系，然后根据数学公式判断当前坐标点是否应该被绘制成心形的一部分。如果符合条件，就输出一个字符；否则，输出一个空格。
1. 心形的数学公式
心形可以通过一系列数学公式来定义。一个常见的参数方程是：
`x = 16 sin^3(t)`
`y = 13 cos(t) 5 cos(2t) 2 cos(3t) cos(4t)`
其中 `t` 是一个参数，通常从 0 变化到 2π（或者 0 到 360 度）。
然而，直接在字符网格上使用这个参数方程会比较复杂，因为我们需要将连续的 `t` 值映射到离散的字符位置。
更直观且适合字符输出的隐函数方程是：
`(x^2 + y^2 1)^(3) = x^2 y^3`
这个公式同样可以绘制出心形，但直接将其转化为适合字符网格的判断条件也不容易。
最适合字符输出的简易公式是基于笛卡尔坐标系的近似：
`y = sqrt(1 x^2)` 组合上负半部分 可以画圆。
心形可以看作是两个圆（或椭圆）加上一个三角形（或更平滑的尖端）的组合。
一个非常常用的，简单易懂且效果不错的字符心形公式是：
`((x/a)^2 + (y/b)^2 1)^3 (x/a)^2 (y/b)^3 = 0`
其中 `a` 和 `b` 是调整心形宽窄和高低的参数。
为了在字符网格上实现，我们可以将这个公式 近似 为一个条件判断。我们可以把 `x` 和 `y` 视为我们在控制台上扫描的行和列。
例如，一个常用的判断条件是：
(xx + yy 1) 3 xx yyy <= 0
这里的 `x` 和 `y` 是我们正在扫描的屏幕坐标。为了让心形在控制台上显示得更合适，我们需要对这些坐标进行缩放和偏移。
2. 字符输出的实现思路
1. 确定打印区域： 我们需要在控制台上定义一个矩形区域来绘制心形。这个区域的大小决定了心形的大小。
2. 坐标系转换： 控制台的坐标系通常是 `(行, 列)`。我们需要将数学公式中的 `(x, y)` 坐标映射到这个控制台的 `(row, col)` 上。
通常，`row` 对应于 `y` 轴，`col` 对应于 `x` 轴。
我们需要将数学公式中的 `x` 和 `y` 范围，映射到我们设定的打印区域的列和行范围内。
并且，数学公式中的 `y` 通常向上为正，而在控制台上，行数增加是向下移动的。所以需要对 `y` 进行翻转。
3. 遍历控制台网格： 使用嵌套循环，外层循环控制行（`y`），内层循环控制列（`x`）。
4. 应用心形公式： 在每个 `(x, y)` 坐标点上，计算其是否满足心形公式。
5. 输出字符： 如果 `(x, y)` 点满足心形公式，则输出一个心形字符（如 ``）；否则，输出一个空格字符（` `）。
3. C 语言代码实现（详细讲解）
我们选择一个比较容易实现的数学公式，并在控制台进行打印。这个公式是基于 `x` 和 `y` 的组合，通过调整系数来获得心形。
一个常用的、适合字符输出的数学公式推导过程：
设 `x` 和 `y` 是我们扫描的屏幕坐标。
为了获得心形，我们可以考虑一个基于两个圆的形状，加上一个向下的尖端。
或者，我们可以直接使用一个经过优化的表达式，它在特定范围内生成心形。
考虑以下公式（这个公式是经验性的，但效果很好，并且容易用字符打印）：
`f(x, y) = (xx + yy 1)^3 xx yyy`
当 `f(x, y) <= 0` 时，我们认为该点是心形的一部分。
关键问题： 如何将屏幕坐标 `(row, col)` 映射到数学公式中的 `(x, y)`？
1. 坐标原点： 在数学公式中，`x` 和 `y` 的范围通常是对称的，中心在 `(0, 0)`。在屏幕上，我们需要选择一个“中心点”来放置数学公式的 `(0, 0)`。
2. 缩放： 数学公式中的 `x` 和 `y` 可能在一个很小的范围（例如 1 到 1 或 2 到 2），而屏幕上的列和行数可能要大得多。我们需要缩放。
3. 偏移： 屏幕的 `(0, 0)` 通常在左上角，而我们数学公式的 `(0, 0)` 应该在心形的中心。
让我们设计一个具体的控制台打印方案：
我们设定一个打印区域的宽度 `width` 和高度 `height`。
心形中心点在屏幕的 `(center_col, center_row)`。
我们将屏幕的 `col` 映射到数学 `x`，将屏幕的 `row` 映射到数学 `y`。
映射关系：
数学 `x` 的范围大概是 `[scale_x, scale_x]`
数学 `y` 的范围大概是 `[scale_y, scale_y]`
屏幕 `col` 的范围是 `[0, width1]`
屏幕 `row` 的范围是 `[0, height1]`
我们希望屏幕的 `center_col` 对应数学的 `x = 0`。
屏幕的 `center_row` 对应数学的 `y = 0`。
所以，对于屏幕上的 `(row, col)`：
`x = (col center_col) / scale_x`
`y = (center_row row) / scale_y` (注意 `center_row row` 是因为屏幕向下行数增加，数学 `y` 是向上增加)
为了在字符输出中得到一个比例合适的心形，我们通常选择 `scale_x` 和 `scale_y`。例如，`scale_x = 10`，`scale_y = 20`。这样，`x` 的范围大概是 `[10, 10]`，`y` 的范围大概是 `[20, 20]`。
代码结构：
```c
include
include // 需要包含 math.h 来使用 pow, sqrt 等函数
int main() {
// 设定心形的大小和形状参数
// 这些参数需要根据你期望的控制台心形大小和比例进行调整
// 这里的 scale_x 和 scale_y 影响了心形的横向和纵向拉伸程度
// 为了在字符输出时看起来像心形，通常需要对 y 轴进行更大的缩放
float scale_x = 15.0f; // 控制心形的宽度
float scale_y = 30.0f; // 控制心形的高度，通常是 scale_x 的两倍左右
// 设定控制台输出的尺寸
// 心形会围绕这个中心的(center_col, center_row)绘制
int width = 60; // 打印区域的总宽度
int height = 30; // 打印区域的总高度
int center_col = width / 2;
int center_row = height / 2;
// 遍历控制台的每一个字符位置 (row, col)
for (int row = 0; row < height; row++) {
for (int col = 0; col < width; col++) {
// 将屏幕坐标 (row, col) 映射到数学坐标 (x, y)
// x 是横向的，y 是纵向的
// 屏幕的 col 对应数学的 x
// 屏幕的 row 对应数学的 y (需要反转方向和偏移)
float x = (float)(col center_col) / scale_x;
float y = (float)(center_row row) / scale_y; // center_row row 是因为屏幕向下为正，数学y向上为正
// 使用心形数学公式来判断当前点是否构成心形的一部分
// 这个公式可以产生心形，其中 (xx + yy 1)^3 xx yyy <= 0
// 为了在字符输出中获得更平滑的效果，我们通常会对这个公式进行一些修改或使用更简单的变体
//
// 考虑一个更常见的、易于理解和实现的公式：
// (x^2 + y^2 1)^3 x^2 y^3 <= 0 是标准的莱蒙尼斯科线
//
// 一个更适合字符输出的近似公式是：
// y = sqrt(1 x^2) 绘制上半圆，y = sqrt(1 x^2) 绘制下半圆
// 心形可以看作是两个大圆+一个V形，或者其他组合。
//
// 一个非常经典的，用于字符打印的心形公式是：
// (xx + yy 1)^3 xxyyy <= 0
//
// 为了让它在控制台显示，我们需要对 x, y 进行缩放和偏移。
// 我们已经做了映射：
// x = (col center_col) / scale_x;
// y = (center_row row) / scale_y;
//
// 使用这个公式，并且根据需要调整 scale_x 和 scale_y 来获得好的效果
//
// 让我们测试一下这个公式：
float value = pow((xx + yy 1), 3) xx yyy;
// 如果 value 小于或等于 0，则认为该点在心形内，打印一个字符
if (value <= 0.0f) {
// 可以选择不同的字符来绘制心形
printf("");
// printf("");
// printf("<3"); // 用两个字符组成心形，效果更好，但需要调整打印逻辑
} else {
// 否则，打印一个空格
printf(" ");
}
}
// 每打印完一行字符，就换行
printf(" ");
}
return 0;
}
```
编译和运行：
1. 将上面的代码保存为一个 `.c` 文件，例如 `heart.c`。
2. 打开终端或命令提示符。
3. 使用 C 编译器（如 GCC）进行编译：
```bash
gcc heart.c o heart lm
```
(`lm` 是链接数学库，因为我们使用了 `pow` 函数。)
4. 运行生成的可执行文件：
```bash
./heart
```
调整参数以获得不同效果：
`scale_x` 和 `scale_y`：
增大 `scale_x` 会使心形变宽，减小则变窄。
增大 `scale_y` 会使心形变矮，减小则变高。
通常，`scale_y` 需要比 `scale_x` 大，因为控制台的字符通常是高度大于宽度的，这样才能使心形比例看起来更协调。
`width` 和 `height`：
决定了绘制心形的画布大小。
如果 `width` 和 `height` 设置得太小，心形可能会被截断。
`center_col` 和 `center_row` 会根据 `width` 和 `height` 自动调整到中心。
打印字符：
可以将 `printf("");` 替换成其他字符或字符串，如 `printf("");` 或 `printf("<3");`。如果使用多字符字符串，需要更精细地控制 `col` 的循环和打印，避免重叠或错位。
使用 `printf("<3");` 的改进思路（更美观）：
如果使用 `printf("<3");` 来打印心形，每打印一对 `<3` 会占用两个字符的宽度。这就意味着 `col` 循环的步长需要改变，或者在 `printf("<3");` 后将 `col` 增加 1，以跳过下一个位置。
一种简单的方法是，在判断 `value <= 0.0f` 时，直接打印 `<3`，然后将内层循环的 `col` 增加 1。
```c
include
include
int main() {
float scale_x = 15.0f;
float scale_y = 30.0f;
int width = 60;
int height = 30;
int center_col = width / 2;
int center_row = height / 2;
for (int row = 0; row < height; row++) {
for (int col = 0; col < width; col += 2) { // 注意这里 col += 2，因为我们打印两个字符
float x = (float)(col center_col) / scale_x;
float y = (float)(center_row row) / scale_y;
float value = pow((xx + yy 1), 3) xx yyy;
if (value <= 0.0f) {
printf("<3"); // 打印心形字符
// col += 2; // 如果我们在这里显式增加，会和 for 循环的 col += 2 冲突，
// 实际上这里不需要再增加 col 了，因为 for 循环已经处理了。
// 但是，我们要注意，这样绘制的 <3 是直接覆盖了 2 个字符位置的。
// 如果需要更精细控制，需要调整 loop 的结构。
//
// 另一种更直观的控制是：
// if (value <= 0.0f) {
// printf("<3");
// col++; // 实际占用两个字符，所以内层循环的 col 需要跳过一个
// } else {
// printf(" "); // 占用两个空格
// }
// 并且外层循环的 col 步长也需要调整为 1，然后内层判断完后，如果打印了字符，再手动跳过一个 col。
//
// 最简单的处理方式：假设每个“点”都需要打印两个字符。
// 如果判断是心形，打印 "<3"；否则打印 " "。
// 这样相当于每个逻辑位置都占用了两个字符宽度。
} else {
printf(" "); // 打印两个空格
}
}
printf(" ");
}
return 0;
}
```
在上面的 `<3` 版本中，最简单的处理方式是让 `col` 的循环步长为 `2`，然后 `if` 语句中根据条件打印 `"<3"` 或 `" "`。这样可以保证每一对字符都被正确处理。
方法二：使用图形库绘制心形
如果您需要绘制一个真正的图形心形（彩色、平滑的曲线），那么使用图形库是必须的。常见的 C 语言图形库有：
1. SDL (Simple DirectMedia Layer)： 一个跨平台的多媒体库，非常适合游戏开发和图形显示。它提供了绘制图形（线、圆、矩形、多边形等）的功能。
2. Allegro： 另一个历史悠久的跨平台游戏开发库，也提供图形绘制功能。
3. SFML (Simple and Fast Multimedia Library)： 类似于 SDL，提供了更现代的 C++ API，但也可以在 C++ 中使用。
4. Windows GDI (Graphics Device Interface)： 如果您只针对 Windows 平台开发，可以使用 GDI 来绘制。
5. OpenGL： 一个强大的跨平台图形 API，用于渲染 2D 和 3D 图形。绘制心形会涉及顶点缓冲、着色器等概念，相对复杂一些。
使用图形库的基本思路：
1. 初始化图形环境： 创建一个窗口，设置分辨率、颜色深度等。
2. 设置坐标系和变换： 通常图形库有自己的坐标系和矩阵变换功能。
3. 定义心形路径： 可以使用参数方程，或者通过一系列点连接成心形。
4. 绘制： 使用库提供的函数（如 `draw_line`、`draw_polygon`、`draw_circle` 等）将心形绘制到窗口的缓冲区中。
5. 更新显示： 将绘制好的缓冲区显示在屏幕上。
6. 事件处理： 处理用户输入（如关闭窗口）。
举例（概念性，需要根据具体库实现）：
```c
// 这是一个非常概念性的例子，不包含实际的图形库代码
include // 替换为实际的图形库头文件
int main() {
// 初始化图形库，创建窗口
init_graphics();
create_window(800, 600, "Heart Shape");
// 定义心形参数
float t;
// ... 循环从 t = 0 到 2PI ...
// 计算 x 和 y
// 可以通过连接一系列点来绘制心形
// Point prev_point = calculate_heart_point(0);
// for (t = 0.1; t <= 2PI; t += 0.1) {
// Point current_point = calculate_heart_point(t);
// draw_line(prev_point.x, prev_point.y, current_point.x, current_point.y, COLOR_RED);
// prev_point = current_point;
// }
// 或者使用更复杂的绘制方法，例如多边形填充
// 更新屏幕显示
update_display();
// 等待用户关闭窗口
wait_for_close();
// 清理图形资源
cleanup_graphics();
return 0;
}
```
总结：
对于 C 语言初学者来说，使用字符输出绘制心形是更常见、更容易入门的方法。它能帮助你理解坐标映射、循环控制和数学公式在编程中的应用。如果你想制作更漂亮的图形效果，就需要学习和使用图形库。
希望这个详细的解释能帮助你理解如何用 C 语言绘制心形！
这里我们主要讲解 字符输出 的方法，并尽量详细地解释原理。
方法一：使用字符输出绘制心形
这种方法的核心思想是遍历一个二维的坐标系，然后根据数学公式判断当前坐标点是否应该被绘制成心形的一部分。如果符合条件，就输出一个字符；否则，输出一个空格。
1. 心形的数学公式
心形可以通过一系列数学公式来定义。一个常见的参数方程是：
`x = 16 sin^3(t)`
`y = 13 cos(t) 5 cos(2t) 2 cos(3t) cos(4t)`
其中 `t` 是一个参数，通常从 0 变化到 2π（或者 0 到 360 度）。
然而，直接在字符网格上使用这个参数方程会比较复杂，因为我们需要将连续的 `t` 值映射到离散的字符位置。
更直观且适合字符输出的隐函数方程是：
`(x^2 + y^2 1)^(3) = x^2 y^3`
这个公式同样可以绘制出心形，但直接将其转化为适合字符网格的判断条件也不容易。
最适合字符输出的简易公式是基于笛卡尔坐标系的近似：
`y = sqrt(1 x^2)` 组合上负半部分 可以画圆。
心形可以看作是两个圆（或椭圆）加上一个三角形（或更平滑的尖端）的组合。
一个非常常用的，简单易懂且效果不错的字符心形公式是：
`((x/a)^2 + (y/b)^2 1)^3 (x/a)^2 (y/b)^3 = 0`
其中 `a` 和 `b` 是调整心形宽窄和高低的参数。
为了在字符网格上实现，我们可以将这个公式 近似 为一个条件判断。我们可以把 `x` 和 `y` 视为我们在控制台上扫描的行和列。
例如，一个常用的判断条件是：
(xx + yy 1) 3 xx yyy <= 0
这里的 `x` 和 `y` 是我们正在扫描的屏幕坐标。为了让心形在控制台上显示得更合适，我们需要对这些坐标进行缩放和偏移。
2. 字符输出的实现思路
1. 确定打印区域： 我们需要在控制台上定义一个矩形区域来绘制心形。这个区域的大小决定了心形的大小。
2. 坐标系转换： 控制台的坐标系通常是 `(行, 列)`。我们需要将数学公式中的 `(x, y)` 坐标映射到这个控制台的 `(row, col)` 上。
通常，`row` 对应于 `y` 轴，`col` 对应于 `x` 轴。
我们需要将数学公式中的 `x` 和 `y` 范围，映射到我们设定的打印区域的列和行范围内。
并且，数学公式中的 `y` 通常向上为正，而在控制台上，行数增加是向下移动的。所以需要对 `y` 进行翻转。
3. 遍历控制台网格： 使用嵌套循环，外层循环控制行（`y`），内层循环控制列（`x`）。
4. 应用心形公式： 在每个 `(x, y)` 坐标点上，计算其是否满足心形公式。
5. 输出字符： 如果 `(x, y)` 点满足心形公式，则输出一个心形字符（如 ``）；否则，输出一个空格字符（` `）。
3. C 语言代码实现（详细讲解）
我们选择一个比较容易实现的数学公式，并在控制台进行打印。这个公式是基于 `x` 和 `y` 的组合，通过调整系数来获得心形。
一个常用的、适合字符输出的数学公式推导过程：
设 `x` 和 `y` 是我们扫描的屏幕坐标。
为了获得心形，我们可以考虑一个基于两个圆的形状，加上一个向下的尖端。
或者，我们可以直接使用一个经过优化的表达式，它在特定范围内生成心形。
考虑以下公式（这个公式是经验性的，但效果很好，并且容易用字符打印）：
`f(x, y) = (xx + yy 1)^3 xx yyy`
当 `f(x, y) <= 0` 时，我们认为该点是心形的一部分。
关键问题： 如何将屏幕坐标 `(row, col)` 映射到数学公式中的 `(x, y)`？
1. 坐标原点： 在数学公式中，`x` 和 `y` 的范围通常是对称的，中心在 `(0, 0)`。在屏幕上，我们需要选择一个“中心点”来放置数学公式的 `(0, 0)`。
2. 缩放： 数学公式中的 `x` 和 `y` 可能在一个很小的范围（例如 1 到 1 或 2 到 2），而屏幕上的列和行数可能要大得多。我们需要缩放。
3. 偏移： 屏幕的 `(0, 0)` 通常在左上角，而我们数学公式的 `(0, 0)` 应该在心形的中心。
让我们设计一个具体的控制台打印方案：
我们设定一个打印区域的宽度 `width` 和高度 `height`。
心形中心点在屏幕的 `(center_col, center_row)`。
我们将屏幕的 `col` 映射到数学 `x`，将屏幕的 `row` 映射到数学 `y`。
映射关系：
数学 `x` 的范围大概是 `[scale_x, scale_x]`
数学 `y` 的范围大概是 `[scale_y, scale_y]`
屏幕 `col` 的范围是 `[0, width1]`
屏幕 `row` 的范围是 `[0, height1]`
我们希望屏幕的 `center_col` 对应数学的 `x = 0`。
屏幕的 `center_row` 对应数学的 `y = 0`。
所以，对于屏幕上的 `(row, col)`：
`x = (col center_col) / scale_x`
`y = (center_row row) / scale_y` (注意 `center_row row` 是因为屏幕向下行数增加，数学 `y` 是向上增加)
为了在字符输出中得到一个比例合适的心形，我们通常选择 `scale_x` 和 `scale_y`。例如，`scale_x = 10`，`scale_y = 20`。这样，`x` 的范围大概是 `[10, 10]`，`y` 的范围大概是 `[20, 20]`。
代码结构：
```c
include
include
int main() {
// 设定心形的大小和形状参数
// 这些参数需要根据你期望的控制台心形大小和比例进行调整
// 这里的 scale_x 和 scale_y 影响了心形的横向和纵向拉伸程度
// 为了在字符输出时看起来像心形，通常需要对 y 轴进行更大的缩放
float scale_x = 15.0f; // 控制心形的宽度
float scale_y = 30.0f; // 控制心形的高度，通常是 scale_x 的两倍左右
// 设定控制台输出的尺寸
// 心形会围绕这个中心的(center_col, center_row)绘制
int width = 60; // 打印区域的总宽度
int height = 30; // 打印区域的总高度
int center_col = width / 2;
int center_row = height / 2;
// 遍历控制台的每一个字符位置 (row, col)
for (int row = 0; row < height; row++) {
for (int col = 0; col < width; col++) {
// 将屏幕坐标 (row, col) 映射到数学坐标 (x, y)
// x 是横向的，y 是纵向的
// 屏幕的 col 对应数学的 x
// 屏幕的 row 对应数学的 y (需要反转方向和偏移)
float x = (float)(col center_col) / scale_x;
float y = (float)(center_row row) / scale_y; // center_row row 是因为屏幕向下为正，数学y向上为正
// 使用心形数学公式来判断当前点是否构成心形的一部分
// 这个公式可以产生心形，其中 (xx + yy 1)^3 xx yyy <= 0
// 为了在字符输出中获得更平滑的效果，我们通常会对这个公式进行一些修改或使用更简单的变体
//
// 考虑一个更常见的、易于理解和实现的公式：
// (x^2 + y^2 1)^3 x^2 y^3 <= 0 是标准的莱蒙尼斯科线
//
// 一个更适合字符输出的近似公式是：
// y = sqrt(1 x^2) 绘制上半圆，y = sqrt(1 x^2) 绘制下半圆
// 心形可以看作是两个大圆+一个V形，或者其他组合。
//
// 一个非常经典的，用于字符打印的心形公式是：
// (xx + yy 1)^3 xxyyy <= 0
//
// 为了让它在控制台显示，我们需要对 x, y 进行缩放和偏移。
// 我们已经做了映射：
// x = (col center_col) / scale_x;
// y = (center_row row) / scale_y;
//
// 使用这个公式，并且根据需要调整 scale_x 和 scale_y 来获得好的效果
//
// 让我们测试一下这个公式：
float value = pow((xx + yy 1), 3) xx yyy;
// 如果 value 小于或等于 0，则认为该点在心形内，打印一个字符
if (value <= 0.0f) {
// 可以选择不同的字符来绘制心形
printf("");
// printf("");
// printf("<3"); // 用两个字符组成心形，效果更好，但需要调整打印逻辑
} else {
// 否则，打印一个空格
printf(" ");
}
}
// 每打印完一行字符，就换行
printf(" ");
}
return 0;
}
```
编译和运行：
1. 将上面的代码保存为一个 `.c` 文件，例如 `heart.c`。
2. 打开终端或命令提示符。
3. 使用 C 编译器（如 GCC）进行编译：
```bash
gcc heart.c o heart lm
```
(`lm` 是链接数学库，因为我们使用了 `pow` 函数。)
4. 运行生成的可执行文件：
```bash
./heart
```
调整参数以获得不同效果：
`scale_x` 和 `scale_y`：
增大 `scale_x` 会使心形变宽，减小则变窄。
增大 `scale_y` 会使心形变矮，减小则变高。
通常，`scale_y` 需要比 `scale_x` 大，因为控制台的字符通常是高度大于宽度的，这样才能使心形比例看起来更协调。
`width` 和 `height`：
决定了绘制心形的画布大小。
如果 `width` 和 `height` 设置得太小，心形可能会被截断。
`center_col` 和 `center_row` 会根据 `width` 和 `height` 自动调整到中心。
打印字符：
可以将 `printf("");` 替换成其他字符或字符串，如 `printf("");` 或 `printf("<3");`。如果使用多字符字符串，需要更精细地控制 `col` 的循环和打印，避免重叠或错位。
使用 `printf("<3");` 的改进思路（更美观）：
如果使用 `printf("<3");` 来打印心形，每打印一对 `<3` 会占用两个字符的宽度。这就意味着 `col` 循环的步长需要改变，或者在 `printf("<3");` 后将 `col` 增加 1，以跳过下一个位置。
一种简单的方法是，在判断 `value <= 0.0f` 时，直接打印 `<3`，然后将内层循环的 `col` 增加 1。
```c
include
include
int main() {
float scale_x = 15.0f;
float scale_y = 30.0f;
int width = 60;
int height = 30;
int center_col = width / 2;
int center_row = height / 2;
for (int row = 0; row < height; row++) {
for (int col = 0; col < width; col += 2) { // 注意这里 col += 2，因为我们打印两个字符
float x = (float)(col center_col) / scale_x;
float y = (float)(center_row row) / scale_y;
float value = pow((xx + yy 1), 3) xx yyy;
if (value <= 0.0f) {
printf("<3"); // 打印心形字符
// col += 2; // 如果我们在这里显式增加，会和 for 循环的 col += 2 冲突，
// 实际上这里不需要再增加 col 了，因为 for 循环已经处理了。
// 但是，我们要注意，这样绘制的 <3 是直接覆盖了 2 个字符位置的。
// 如果需要更精细控制，需要调整 loop 的结构。
//
// 另一种更直观的控制是：
// if (value <= 0.0f) {
// printf("<3");
// col++; // 实际占用两个字符，所以内层循环的 col 需要跳过一个
// } else {
// printf(" "); // 占用两个空格
// }
// 并且外层循环的 col 步长也需要调整为 1，然后内层判断完后，如果打印了字符，再手动跳过一个 col。
//
// 最简单的处理方式：假设每个“点”都需要打印两个字符。
// 如果判断是心形，打印 "<3"；否则打印 " "。
// 这样相当于每个逻辑位置都占用了两个字符宽度。
} else {
printf(" "); // 打印两个空格
}
}
printf(" ");
}
return 0;
}
```
在上面的 `<3` 版本中，最简单的处理方式是让 `col` 的循环步长为 `2`，然后 `if` 语句中根据条件打印 `"<3"` 或 `" "`。这样可以保证每一对字符都被正确处理。
方法二：使用图形库绘制心形
如果您需要绘制一个真正的图形心形（彩色、平滑的曲线），那么使用图形库是必须的。常见的 C 语言图形库有：
1. SDL (Simple DirectMedia Layer)： 一个跨平台的多媒体库，非常适合游戏开发和图形显示。它提供了绘制图形（线、圆、矩形、多边形等）的功能。
2. Allegro： 另一个历史悠久的跨平台游戏开发库，也提供图形绘制功能。
3. SFML (Simple and Fast Multimedia Library)： 类似于 SDL，提供了更现代的 C++ API，但也可以在 C++ 中使用。
4. Windows GDI (Graphics Device Interface)： 如果您只针对 Windows 平台开发，可以使用 GDI 来绘制。
5. OpenGL： 一个强大的跨平台图形 API，用于渲染 2D 和 3D 图形。绘制心形会涉及顶点缓冲、着色器等概念，相对复杂一些。
使用图形库的基本思路：
1. 初始化图形环境： 创建一个窗口，设置分辨率、颜色深度等。
2. 设置坐标系和变换： 通常图形库有自己的坐标系和矩阵变换功能。
3. 定义心形路径： 可以使用参数方程，或者通过一系列点连接成心形。
4. 绘制： 使用库提供的函数（如 `draw_line`、`draw_polygon`、`draw_circle` 等）将心形绘制到窗口的缓冲区中。
5. 更新显示： 将绘制好的缓冲区显示在屏幕上。
6. 事件处理： 处理用户输入（如关闭窗口）。
举例（概念性，需要根据具体库实现）：
```c
// 这是一个非常概念性的例子，不包含实际的图形库代码
include
int main() {
// 初始化图形库，创建窗口
init_graphics();
create_window(800, 600, "Heart Shape");
// 定义心形参数
float t;
// ... 循环从 t = 0 到 2PI ...
// 计算 x 和 y
// 可以通过连接一系列点来绘制心形
// Point prev_point = calculate_heart_point(0);
// for (t = 0.1; t <= 2PI; t += 0.1) {
// Point current_point = calculate_heart_point(t);
// draw_line(prev_point.x, prev_point.y, current_point.x, current_point.y, COLOR_RED);
// prev_point = current_point;
// }
// 或者使用更复杂的绘制方法，例如多边形填充
// 更新屏幕显示
update_display();
// 等待用户关闭窗口
wait_for_close();
// 清理图形资源
cleanup_graphics();
return 0;
}
```
总结：
对于 C 语言初学者来说，使用字符输出绘制心形是更常见、更容易入门的方法。它能帮助你理解坐标映射、循环控制和数学公式在编程中的应用。如果你想制作更漂亮的图形效果，就需要学习和使用图形库。
希望这个详细的解释能帮助你理解如何用 C 语言绘制心形！
网友意见
#include <stdio.h> int main() { for (float y = 1.5f; y > -1.5f; y -= 0.1f) { for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) { float a = x * x + y * y - 1; putchar(a * a * a - x * x * y * y * y <= 0.0f ? '*' : ' '); } putchar('
'); } } 参考：
Heart Curve -- from Wolfram MathWorld---
更新1: 再来个有花纹的。（这其实是该函数的
Level set）
#include <stdio.h> int main() { for (float y = 1.5f; y > -1.5f; y -= 0.1f) { for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) { float z = x * x + y * y - 1; float f = z * z * z - x * x * y * y * y; putchar(f <= 0.0f ? ".:-=+*#%@"[(int)(f * -8.0f)] : ' '); } putchar('
'); } } ---
更新2: 「3D」版，简单使用迭代法求解，用
Finite difference求法矢量，用wrapped diffuse着色。
#include <stdio.h> #include <math.h> float f(float x, float y, float z) { float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1; return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; } float h(float x, float z) { for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f) if (f(x, y, z) <= 0.0f) return y; return 0.0f; } int main() { for (float z = 1.5f; z > -1.5f; z -= 0.05f) { for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.025f) { float v = f(x, 0.0f, z); if (v <= 0.0f) { float y0 = h(x, z); float ny = 0.01f; float nx = h(x + ny, z) - y0; float nz = h(x, z + ny) - y0; float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz); float d = (nx + ny - nz) * nd * 0.5f + 0.5f; putchar(".:-=+*#%@"[(int)(d * 5.0f)]); } else putchar(' '); } putchar('
'); } } 参考：
Heart Surface -- from Wolfram MathWorld--
更新4：把「3D版」输出至PPM文件，可以用Photoshop打开。另外降低了ny的值导致有超有趣的pattern，就保留下来吧。
#ifdef _MSC_VER #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #endif #include <stdio.h> #include <math.h> float f(float x, float y, float z) { float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1; return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; } float h(float x, float z) { for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f) if (f(x, y, z) <= 0.0f) return y; return 0.0f; } int main() { FILE* fp = fopen("heart.ppm", "w"); int sw = 512, sh = 512; fprintf(fp, "P3
%d %d
255
", sw, sh); for (int sy = 0; sy < sh; sy++) { float z = 1.5f - sy * 3.0f / sh; for (int sx = 0; sx < sw; sx++) { float x = sx * 3.0f / sw - 1.5f; float v = f(x, 0.0f, z); int r = 0; if (v <= 0.0f) { float y0 = h(x, z); float ny = 0.001f; float nx = h(x + ny, z) - y0; float nz = h(x, z + ny) - y0; float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz); float d = (nx + ny - nz) / sqrtf(3) * nd * 0.5f + 0.5f; r = (int)(d * 255.0f); } fprintf(fp, "%d 0 0 ", r); } fputc('
', fp); } fclose(fp); } --
更新5：通过空间的缩放变换实现 ASCII 心跳动画，需要改变光标位置，此版本仅支持Windows。录制视频不太顺畅，建议在本地测试。
ASCII心跳动画 http://v.youku.com/v_show/id_XODQ2MDc1NzYw.html #include <stdio.h> #include <math.h> #include <windows.h> #include <tchar.h> float f(float x, float y, float z) { float a = x * x + 9.0f / 4.0f * y * y + z * z - 1; return a * a * a - x * x * z * z * z - 9.0f / 80.0f * y * y * z * z * z; } float h(float x, float z) { for (float y = 1.0f; y >= 0.0f; y -= 0.001f) if (f(x, y, z) <= 0.0f) return y; return 0.0f; } int main() { HANDLE o = GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE); _TCHAR buffer[25][80] = { _T(' ') }; _TCHAR ramp[] = _T(".:-=+*#%@"); for (float t = 0.0f;; t += 0.1f) { int sy = 0; float s = sinf(t); float a = s * s * s * s * 0.2f; for (float z = 1.3f; z > -1.2f; z -= 0.1f) { _TCHAR* p = &buffer[sy++][0]; float tz = z * (1.2f - a); for (float x = -1.5f; x < 1.5f; x += 0.05f) { float tx = x * (1.2f + a); float v = f(tx, 0.0f, tz); if (v <= 0.0f) { float y0 = h(tx, tz); float ny = 0.01f; float nx = h(tx + ny, tz) - y0; float nz = h(tx, tz + ny) - y0; float nd = 1.0f / sqrtf(nx * nx + ny * ny + nz * nz); float d = (nx + ny - nz) * nd * 0.5f + 0.5f; *p++ = ramp[(int)(d * 5.0f)]; } else *p++ = ' '; } } for (sy = 0; sy < 25; sy++) { COORD coord = { 0, sy }; SetConsoleCursorPosition(o, coord); WriteConsole(o, buffer[sy], 79, NULL, 0); } Sleep(33); } } --
更新6：移植至
Shadertoy BETA实现，加入高光和背景。
--
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