再帰処理で指定されたパターンを出力する方法（C言語）

ここでは、与えられたパターンを再帰的アプローチを用いて出力する方法について解説します。

再帰関数とは、自分自身を複数回呼び出す関数のことです。1つのプログラムの中に、いくつでも再帰関数を定義することができます。ただし、再帰関数を使う際の課題は、その計算の複雑さにあります。呼び出しが深くなりすぎるとパフォーマンスに影響を与えるため、終了条件を正しく設計することが重要です。

アルゴリズム

START
Step 1 -> 関数 int printpattern(int n)
    もし n > 0 ならば
        printpattern(n-1) を呼び出す
        「*」を出力する
    IF 終了
End
Step 2 -> 関数 int pattern(int n)
    もし n > 0 ならば
        pattern(n-1) を呼び出す
    IF 終了
    printpattern(n) を呼び出す
    改行（\n）を出力する
End
STOP

サンプルコード

#include <stdio.h>
int printpattern(int n) {
   if(n>0) {
      printpattern(n-1);
      printf("*");
   }
}
int pattern(int n) {
   if(n>0) {
      pattern(n-1); // パターンを再帰的に出力する
   }
   printpattern(n); // n を再帰的に減らしながら「*」を出力する
   printf("\n"); // 改行のため
}
int main(int argc, char const *argv[]) {
   int n = 7;
   pattern(n);
   return 0;
}

実行結果

上記のプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

*
**
***
****
*****
******
*******

解説

このプログラムは2つの再帰関数で構成されています。pattern() 関数は自身を再帰的に呼び出して n を1ずつ減らし、各行の出力を制御します。一方、printpattern() 関数は各行に表示するアスタリスク（*）の個数を担当します。

n = 7 の場合、pattern(7) → pattern(6) → … → pattern(1) の順に呼び出しが積み重なり、戻る過程で printpattern(1)、printpattern(2)…と順番に実行されるため、1個から7個まで段階的に増えていく三角形のパターンが出力されます。