C言語で中実（塗りつぶし）・中空の正方形パターンを出力するプログラム

プログラムの概要

幾何学において、正方形とは正多角形の一種で、4つの等しい辺と4つの等しい角を持つ図形です。本記事では、C言語を使って「中実（塗りつぶし）の正方形」と「中空の正方形」の2種類のパターンをアスタリスク（*）で出力する方法を解説します。

完成した出力イメージは以下のようになります。

アルゴリズム

中実の正方形の場合

1. ユーザーから正方形を描くための行数を入力してもらう
2. 各行ごとに、すべての列に対して「*」を出力する

中空の正方形の場合

1. ユーザーから正方形を描くための行数を入力してもらう
2. 最初の行と最後の行は、すべての列に「*」を出力する
3. 残りの行では、最初の列と最後の列にだけ「*」を出力し、それ以外は空白を出力する

サンプルコード

以下が、中空と中実の両方の正方形パターンを出力するC言語のプログラムです。

/* 中空と中実の正方形パターンを出力するプログラム */
#include <stdio.h>
int main(){
   int r, c, rows; // 中空の正方形用
   int r1,c1, rows1; // 中実の正方形用
   clrscr();
   /* 中空の正方形 */
   printf("Enter the Number of rows for Hollow Square: ");
   scanf("%d", &rows);
   printf("\n");
   for (r=1; r<=rows; r++){
      if (r==1 || r==rows){
         for (c=1; c<=rows; c++){
            printf("*");
         }
      }
      else{
         for (c=1; c<=rows; c++){
            if (c==1 || c==rows){
               printf("*");
            }
            else{
               printf(" ");
            }
         }
      }
      printf("\n");
   }
   printf("\n");
   /* 中実の正方形 */
   printf("Enter the Number of rows for Solid Square: ");
   scanf("%d", &rows1);
   printf("\n");
   for (r1=1; r1<=rows1; r1++){
      for (c1=1; c1<=rows1; c1++){
         printf("*");
      }
      printf("\n");
   }
   getch();
   return 0;
}

プログラムのポイント

• 中空の正方形：外側のループで行を制御し、1行目・最終行はすべて「*」を表示します。それ以外の行では、条件分岐（if文）を使って1列目と最終列だけ「*」を、間は空白を出力することで枠線のみの形状を作っています。
• 中実の正方形：二重ループですべてのマスに「*」を出力するだけで、シンプルに実装できます。

なお、clrscr() や getch() はTurbo Cなど古いコンパイラ固有の関数です。GCCなどの現代の環境では削除するか、getch() の代わりに getchar() を使用してください。

実行結果

このプログラムを実行すると、入力した行数に応じて以下のような正方形パターンが表示されます。

二重ループと条件分岐の組み合わせは、星形パターン出力の基本となるテクニックです。この正方形パターンをマスターすれば、ひし形や三角形など、より複雑なパターン描画にも応用できます。