【C言語】六角形パターンを出力するプログラムの作成方法

本記事では、整数「n」が与えられたとき、その値をもとにアスタリスク（*）で構成された六角形パターンを生成し、画面に出力するC言語プログラムを解説します。ループと条件分岐を組み合わせることで、きれいな六角形の図形をテキストベースで描くことができます。

実行例

入力：n = 5 の場合の出力は以下のようになります。

入力：n = 4 の場合の出力は以下のようになります。

プログラムの基本的なアプローチ

このプログラムでは、六角形パターンを以下の手順で作成しています。

• ユーザーから整数「n」を入力として受け取ります。
• パターン全体を「上部」「中央部」「下部」の3つの部分に分割して考えます。
• 上部を出力するため、ループ変数 i を 0 から n 未満まで1ずつ増やしながら処理します。
• 中央部を出力するため、ループ変数 m を 0 から n-2 未満まで1ずつ増やしながら処理します。
• 下部を出力するため、ループ変数 h を res から始めて h が 0 以上である間、1ずつ減らしながら処理します。
• 各行において、星印「*」を表示すべき位置には「*」を、それ以外の位置には空白を出力していきます。

アルゴリズム

開始
ステップ1 → 六角形パターンを出力する関数を定義する
　　void pattern(int n)
　　int len = 2 * n - 1 を宣言・設定する
　　繰り返し For int i = 0、i < n、i++ の間
　　　　int temp = i + n を宣言・設定する
　　　　繰り返し For int k = 0、k < temp、k++ の間
　　　　　　IF ((k == n + i - 1) || (k == n - i - 1))
　　　　　　　　「*」を出力する
　　　　　　終了
　　　　　　ELSE
　　　　　　　　空白を出力する
　　　　　　終了
　　　　　　改行を出力する
　　　　終了
　　　　繰り返し For int m = 0、m < n - 2、m++ の間
　　　　　　繰り返し For int j = 0、j < len、j++ の間
　　　　　　　　if (j == 0 || j == len - 1)
　　　　　　　　　　「*」を出力する
　　　　　　　　終了
　　　　　　　　ELSE
　　　　　　　　　　空白を出力する
　　　　　　　　終了
　　　　　　終了
　　　　　　改行を出力する
　　　　終了
　　　　int res = n - 1 を宣言・設定する
　　　　繰り返し For int h = res、h >= 0、h-- の間
　　　　　　int temp2 = h + n を宣言・設定する
　　　　　　繰り返し For int k = 0、k < temp2、k++ の間
　　　　　　　　if ((k == n + h - 1) || (k == n - h - 1))
　　　　　　　　　　「*」を出力する
　　　　　　　　終了
　　　　　　　　ELSE
　　　　　　　　　　空白を出力する
　　　　　　　　終了
　　　　　　終了
　　　　　　改行を出力する
　　　　終了
　　終了
ステップ2 → main() 内での処理
　　変数 int n = 5 を宣言する
　　pattern(n) を呼び出す
終了

サンプルコード

#include <stdio.h>
// 六角形パターンを出力するプログラム
void pattern(int n) {
    int len = 2 * n - 1;
    // パターンの上部を出力するforループ
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        int temp = i + n;
        for (int k = 0; k < temp; k++) {
            if ((k == n + i - 1) || (k == n - i - 1))
                printf("*");
            else
                printf(" ");
        }
        printf("\n");
    }
    // パターンの中央部を出力するforループ
    for (int m = 0; m < n - 2; m++) {
        for (int j = 0; j < len; j++) {
            if (j == 0 || j == len - 1)
                printf("*");
            else
                printf(" ");
        }
        printf("\n");
    }
    // パターンの下部を出力するforループ
    int res = n - 1;
    for (int h = res; h >= 0; h--) {
        int temp2 = h + n;
        for (int k = 0; k < temp2; k++) {
            if ((k == n + h - 1) || (k == n - h - 1))
                printf("*");
            else
                printf(" ");
        }
        printf("\n");
    }
}
int main() {
    int n = 5;
    pattern(n);
    return 0;
}

出力結果

上記のコードを実行すると、入力した値 n に対応した大きさの六角形パターンがコンソールに出力されます。たとえば n = 5 の場合は、次のような六角形が表示されます。

このように、パターンを「上部」「中央部」「下部」の3つの領域に分けて考えることで、複雑な図形の出力処理もシンプルなロジックで実装できます。ぜひ n の値を変更して、さまざまなサイズの六角形パターンを試してみてください。