【C言語】数字パターンを出力するプログラムの作り方

プログラムの概要

数値パターンとは、「パターンルール」と呼ばれる規則に基づいて生成された数列のことです。パターンルールでは、1つまたは複数の数学的操作を用いて、数列内の連続する数値同士の関係を表現します。

C言語では、for文による繰り返し処理を組み合わせることで、このような規則性のある数字パターンを簡単に出力できます。本記事では、代表的な2種類のパターン（三角形型とひし形型）を出力するプログラムを紹介します。

パターンの例

パターン1（三角形型）

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

パターン1では、各行の先頭の数字が行番号と一致し、隣の要素は直前の値に「(5 − 列番号)」を加えたものになります。たとえば2行目は「2, 6」（2 + (5−1) = 6）、3行目は「3, 7, 10」（7 + (5−2) = 10）という規則で構成されています。

パターン2（ひし形型）

        1
      1 2 3
    1 2 3 4 5
  1 2 3 4 5 6 7
1 2 3 4 5 6 7 8 9
  1 2 3 4 5 6 7
    1 2 3 4 5
      1 2 3
        1

アルゴリズム

パターン1のロジック

• i は行（Row）、j は列（Column）を表します。
• 「5」は5行×5列のパターンを作成することを意味します。
• 各行（i）ごとにループ処理を行います。
• 変数 k を i の値で初期化します。
• 各列（j）ごとにループ処理を行います。
• 現在の列（j）に対応する値を計算して表示します。
• k を「k + 5 − j」で更新し、次の列へ進みます。

パターン2のロジック

• 1行目：「1」を表示
• 2行目：「1 2 3」を表示
• 3行目：「1 2 3 4 5」を表示
• 4行目：「1 2 3 4 5 6 7」を表示
• 5行目：「1 2 3 4 5 6 7 8 9」を表示
• その後、5行目の下に4行目から1行目までと同じ内容を逆順に表示し、ひし形を完成させます。

サンプルコード

/* 数字パターンを出力するCプログラム */
#include<stdio.h>
int main(){
    int i,j,k;
    printf("Numeric Pattern 1");
    printf("\n");
    printf("\n");
    for(i=1;i<=5;i++){
        k = i;
        for(j=1;j<=i;j++){
            printf("%d ", k);
            k += 5-j;
        }
        printf("\n");
    }
    printf("\n");
    printf("Numeric Pattern 2");
    printf("\n");
    printf("\n");
    for(i = 1;i<=5;i++){
        for(j = i;j<5;j++){
            printf(" ");
        }
        for(k = 1;k<(i*2);k++){
            printf("%d",k);
        }
        printf("\n");
    }
    for(i = 4;i>=1;i--){
        for(j = 5;j>i;j--){
            printf(" ");
        }
        for(k = 1;k<(i*2);k++){
            printf("%d",k);
        }
        printf("\n");
    }
    getch();
    return 0;
}

※ getch() は古いコンパイラ（Turbo C など）専用の関数です。GCC などの最近の開発環境では、getch() を getchar() に置き換えるか、該当行を削除して実行してください。

出力結果