C言語で自然数を列方向に出力するプログラムの作り方

プログラムの概要

本記事では、C言語を使って自然数を列方向（縦方向）に並べたパターンを出力する方法を解説します。完成イメージは以下のとおりです。

1
2 6
3 7 10
4 8 11 13
5 9 12 14 15

一見複雑に見えるこの数列も、行と列の関係さえ理解できれば、シンプルなループ処理だけで実現できます。

アルゴリズムの考え方

変数 i は行番号、j は列番号を表し、ここでは5行分のパターンを作成します。

• 外側のループで各行（i = 1〜5）を順に処理する
• 内側のループに入る前に、k を i の値で初期化する
• 内側のループで各列（j = 1〜i）を処理する
• 現在の k の値を表示する
• 表示後、k に「5 - j」を加算して次の列の値を求める

ポイントは「k += 5 - j」という増分計算です。1列目から2列目へは +4、2列目から3列目へは +3 というように、列が進むごとに加算値が1ずつ減っていくため、斜め方向に数が並ぶ独特のパターンが生まれます。

例えば3行目を見てみましょう。初期値は 3 で、その後 3+4=7、7+3=10 と続き、「3 7 10」という列が完成します。

サンプルコード

/* 自然数を列方向に出力するプログラム */
#include<stdio.h>
int main(){
    int i, j, k;
    printf("Printing the Numbers in Columns wise: ");
    printf("\n\n");
    for(i=1;i<=5;i++){
        k = i;
        for(j=1;j<=i;j++){
            printf("%d ", k);
            k += 5-j;
        }
        printf("\n");
    }
    getch();
    return 0;
}

なお、getch() は Windows 環境向けの非標準関数のため、使用するには #include<conio.h> が必要です。Linux や macOS などでは、標準的な getchar() に置き換えるとよいでしょう。

実行結果

このプログラムをコンパイルして実行すると、冒頭で示したとおりの出力が得られます。