Javaでミラー下部星形三角パターンを出力する方法を解説

この記事では、Javaを使って「ミラー下部星形三角パターン（Mirror Lower Star Triangle Pattern）」をコンソールに出力する方法を詳しく解説します。このパターンは、複数のforループとprint文を組み合わせることで形成されます。プログラミング学習におけるネストしたループの理解に役立つ定番の演習問題です。

パターンのイメージ

まず、実際に出力されるパターンを確認してみましょう。

入力例：

行数を入力してください : 8

出力例：

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上記のように、星（*）が減少していき途中で1つになった後、今度は増加していく対称的な形状が特徴です。これが「ミラー（鏡合わせ）」パターンと呼ばれる理由です。

アルゴリズム

このパターンを出力するための手順は以下の通りです。

1. 処理を開始する。
2. 整数型の変数 i、j、k、my_input を宣言する。
3. ユーザーから必要な値を読み込む、または値を直接定義する。
4. 二重のforループを使って文字間の空白（スペース）を生成する。
5. 最も内側のループの反復後、別のforループで目的の文字（*）を出力する。
6. 改行を出力して、次の行へ移動する。
7. 結果を表示する。
8. 処理を終了する。

例1：ユーザーからの入力を使用する場合

ここでは、Scannerクラスを使ってユーザーから行数を入力してもらう方式を紹介します。キーボードからの入力を受け付けるインタラクティブなプログラムです。

import java.util.Scanner;
public class MirrorTriangle{
   public static void main(String args[]){
      int i, j, k, my_input;
      System.out.println("必要なパッケージがインポートされました");
      Scanner my_scanner = new Scanner(System.in);
      System.out.println("リーダーオブジェクトが定義されました ");
      System.out.print("行数を入力してください : ");
      my_input = my_scanner.nextInt();
      System.out.println("ミラー下部星形三角パターン : ");
      for (i = 1; i <= my_input; i++) {
         for (j = 1; j < i; j++) {
            System.out.print(" ");
         }
         for (j = i; j <= my_input; j++) {
            System.out.print("*" + " ");
         }
         System.out.println();
      }
      for (i = my_input - 1; i >= 0; i--) {
         for (j = 0; j < i; j++) {
            System.out.print(" ");
         }
         for (j = i; j <= my_input - 1; j++) {
            System.out.print("*" + " ");
         }
         System.out.println();
      }
   }
}

出力結果

必要なパッケージがインポートされました
リーダーオブジェクトが定義されました 
行数を入力してください : 8
ミラー下部星形三角パターン : 
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例2：値を事前に定義しておく場合

次に、行数の値をあらかじめコード内で定義し、その値を使ってパターンを表示する方式を紹介します。入力処理が不要なため、動作確認が手軽に行えます。

public class MirrorTriangle{
   public static void main(String args[]){
      int i, j, k, my_input;
      my_input = 8;
      System.out.println("行数は " + my_input + " として定義されています");
      System.out.println("ミラー下部星形三角パターン : ");
      for (i = 1; i <= my_input; i++) {
         for (j = 1; j < i; j++) {
            System.out.print(" ");
         }
         for (j = i; j <= my_input; j++) {
            System.out.print("*" + " ");
         }
         System.out.println();
      }
      for (i = my_input - 1; i >= 0; i--) {
         for (j = 0; j < i; j++) {
            System.out.print(" ");
         }
         for (j = i; j <= my_input - 1; j++) {
            System.out.print("*" + " ");
         }
         System.out.println();
      }
   }
}

出力結果

行数は 8 として定義されています
ミラー下部星形三角パターン : 
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プログラムのポイント

このプログラムの核となるのは、前半のループと後半のループの2つの部分です。前半では、行が進むごとに空白を1つずつ増やしながら星の数を減らしていきます。後半ではその逆を行い、空白を減らしながら星の数を増やしていきます。この2つの処理を組み合わせることで、中央で折り返された鏡のような対称パターンが完成します。ネストしたループの動作を視覚的に理解したい方にとって、非常に良い練習題材と言えるでしょう。