C47. 方形 — nested loop(巢狀迴圈) 練習
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19 min readMay 26, 2023
練習題目
根本益智遊戲啊XD
練習
for與in之間何時用 _ ，什麼時候是要給一個名稱呢？
for-in迴圈可以用來迭代一個集合的所有元素。你可以使用一個特定的變數名稱來存儲每次迭代中的元素值，或者使用_來忽略該值。
- 使用一個名稱：當你需要在迴圈體中使用每次迭代的元素值時，應該給出一個名稱。例如：
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for number in numbers {
print(number)
}- 在上述例子中，給出了名稱
number來代表numbers陣列中的每一個元素，並在迴圈體中印出每一個數字。
2. 使用_：當你不需要在迴圈體中使用每次迭代的元素值時，可以使用_來忽略該值。例如：
let numbers = [1, 2, 3, 4, 5]
for _ in numbers {
print("Hello, world!")
}- 在上述例子中，並不關心
numbers陣列中的每一個元素是什麼，我們只是想重複印出"Hello, world!"的訊息numbers.count次。因此，我們使用_來忽略每一個元素值。
總的來說，選擇使用_還是一個名稱取決於你是否需要在迴圈體中使用每次迭代的元素值。
判斷使用場景
決定使用元素值名稱還是_主要取決於你是否需要在迴圈中使用每次迭代的元素值。以下是一些具體的場景來說明這個概念：
- 使用元素值名稱的場景：
- 計算總和：如果你有一個數字陣列並且你想計算其總和，你需要在每次迴圈中訪問每個數字，因此你應該使用元素值名稱。
- 操作元素：如果你要對陣列的每個元素進行某種操作（例如 print，修改，或應用某種函數），你需要使用元素值名稱。
2. 使用_的場景：
- 單純的迭代：如果你只是想迴圈固定的次數，但並不需要知道每一次迴圈的元素值，那麼你可以使用
_。例如，你想打印"Hello, World!"10次，但你並不在乎當前是第幾次迴圈。 - 忽略元素：如果你遍歷一個陣列但實際上不需要使用其中的元素，例如你只是想知道陣列有多少元素，那麼你可以使用
_。
總的來說，當你需要在迴圈中操作或者訪問每個元素時，應該使用元素值名稱。反之，如果你不需要使用元素值，則可以使用_。
第一行與其他行不同
- 判斷行數
i是否等於 1，若是則在content字串中加入 "🐦" 符號，表示該位置位於第一行 - 否則加入 "🐤" 符號，表示該位置不在第一行。
// 第一行：第一行"🐦"，其他行"🐤"
func firstRowPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 將slider值轉為整數。
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值做當前數值顯示。
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容。
for i in 1...count { // 遍歷行數
for _ in 1...count { // 遍歷列數
if i == 1 { // 判斷是否在第一行
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}隔行生成（奇數行、偶數行）
- 檢查當前的行數
i是否為奇數，若是則在content字串中加入 "🐦" 符號，表示奇數行 - 否則加入 "🐤" 符號，表示偶數行。
// 間隔行：每隔一行交互產生： 🐦行 以及 🐤行。
func spacingPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 將slider值轉為整數。
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值做當前數值顯示。
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容。
for i in 1...count { // 遍歷行數
for _ in 1...count { // 遍歷列數
if i % 2 == 1 { // 檢查當前的行數 i 是否為奇數。
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}對角線
- 在生成的正方形矩陣中，對角線上的元素會形成一條從
左上到右下的對角線。 i == j條件，若為真則在content字串中加入 "🐦" 符號，表示該位置位於對角線上。
// 對角一:行數位置加一，列數位置也會加一（行數=列數）
func diagonalPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 轉整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 當前數值顯示
var content = "" // 添加的內容
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if i == j { // 行數與列數相等時
content += "🐦"
} else { // 當行數與列數不相等時
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}i == j
- 對角線條件
i == j是因為在一個正方形矩陣中，對角線上的元素具有相同的行數和列數。當行數i與列數j相等時，即滿足i == j條件，這代表該位置位於對角線上。 - 假設有一個 3x3 的正方形矩陣，該矩陣的每個元素可以用
(i, j)表示，其中i為行數，j為列數。以下是該矩陣的索引表示方式：
// 正方形矩陣座標
(1, 1) (1, 2) (1, 3)
(2, 1) (2, 2) (2, 3)
(3, 1) (3, 2) (3, 3)- 例子中的對角線元素為
(1, 1)、(2, 2)、(3, 3)。這些元素的行數i與列數j相等，即i == j。 - 因此，當在程式碼中使用
if i == j條件時，它會判斷當前的行數i是否等於列數j，如果相等則表示該位置位於對角線上，可以進行特定的處理或標記。
反對角線
沒想到換個方向的對角線，觀察的角度就不同了XD
- 判斷行數與列數之和
(i+j)是否等於矩陣的邊長加1(count + 1)，則在content字串中加入 "🐦" 符號，表示該位置位於反對角線上 - 否則加入 "🐤" 符號，表示該位置不在反對角線上。
// 對角二：
func antiDiagonalPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 轉整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 當前數值顯示
var content = "" // 添加的內容
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if (i+j) == count { // 判斷是否在反對角線上
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}規律：反對角線上的每個位置的行數和列數之和都是相同的。
- 在一個正方形矩陣自身中，反對角線由左上角到右下角的斜線。例如，對於一個3x3的矩陣，反對角線上的元素分別是 (1, 3)，(2, 2) 和 (3, 1)。
例如：
(1, 3) 的行數和列數之和是 1+3=4。
(2, 2) 的行數和列數之和是 2+2=4。
(3, 1) 的行數和列數之和也是 3+1=4。( i + j ) == count + 1
- 正方形矩陣的邊長是相同的，所以
總行數和總列數之和就是矩陣的邊長加1。例如，對於一個3x3的矩陣，邊長是3，所以總行數和總列數之和是 3+3=6。 - 因此，可以使用
(i+j) == count + 1來判斷是否在反對角線上，其中i是行數，j是列數，count是矩陣的邊長。
// 對角二：
func antiDiagonalPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 轉整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 當前數值顯示
var content = "" // 添加的內容
for i in 1...count {
for j in 1...count {
if (i+j) == count + 1 {
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}- 如果是
(i+j) == count
X形狀（值必須為奇數）
- 只能用於奇數大小的圖案，因為只有奇數大小的圖案才能形成 X 形狀的交叉部分。
- 判斷條件
i == j || (i+j) == count + 1用來判斷該位置是否應該是 "🐦" 符號。 - 當行數等於列數
i == j或行數與列數的和等於count + 1時，表示該位置位於 X 形狀的交叉部分，因此將 "🐦" 加入。
// X 形狀 (count只能是奇數）
func xShapePattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 取得滑桿的值，轉換為整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值顯示在畫面上
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if i == j || (i+j) == count + 1 { // 判斷是否位於 X 形狀的交叉部分
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}如果是偶數的話（以8為例）
- 如果
count是偶數，X 形狀的圖案在正中間的位置可能會缺少一個交叉點，因為無法找到一個正確的位置使得兩條對角線相交。
十字（值必須為奇數）
- 若該位置的
行數 = (count + 1) / 2或列數 = (count + 1) / 2，則代表該位置應填入 “🐦”。 - 起始點是被視為矩陣中的中央點。在生成矩陣時，我們以
crossCenter為中心點，並將該位置及其所在行和列視為十字形狀的一部分。
// 十字 (奇數）
func crossPatteern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 取得滑桿的值，轉換為整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值顯示在畫面上
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容
let crossCenter = (count + 1) / 2 // 計算出十字形狀中心所在的行數和列數。
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if i == crossCenter || j == crossCenter { // 當行數等於十字形狀中心的行數，或者列數等於十字形狀中心的列數時
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}(count + 1) / 2 是為了計算出十字形狀中心的行數和列數。
- 假設
count是奇數，例如 5，那麼(count + 1) / 2就等於(5 + 1) / 2，結果為 3。這代表了十字形狀在矩陣中的中心位置應該是第 3 行和第 3 列，即矩陣的正中心。
// 當 count 為 5 時，矩陣的索引座標如下：
(1, 1) (1, 2) (1, 3) (1, 4) (1, 5)
(2, 1) (2, 2) (2, 3) (2, 4) (2, 5)
(3, 1) (3, 2) (3, 3) (3, 4) (3, 5) <-- 十字形狀中心位置(3,3)
(4, 1) (4, 2) (4, 3) (4, 4) (4, 5)
(5, 1) (5, 2) (5, 3) (5, 4) (5, 5)- 可以觀察到，在奇數的情況下，
(count + 1) / 2的結果會是中心位置的索引值，因此在程式中使用crossCenter來表示十字形狀的中心行數和列數。
如果count是偶數
- 在偶數大小的矩陣中，無法找到一個確切的中心位置。
X交叉，中央點為不一樣的Emoji (count 是奇數)
- 在這個矩陣中，中間的位置會顯示 “🐣”，交叉的位置會顯示 “🐦”，其他位置則會顯示 “🐤”。
- 中心點是由
(count + 1) / 2計算得出的，表示矩陣的中央行數和列數。當行數和列數都等於中心點時，在該位置放入 "🐣"。 - 當
行數等於列數，或行數和列數之和等於矩陣邊長加1時，在該位置填入 "🐦"。其他位置則填入 "🐤"。
// 畫 X，count 只能是奇數，交叉的地方顯示特別的圖案
func xCenterSharpPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 取得滑桿的值，轉換為整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值顯示在畫面上
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容
let crossCenter = (count + 1) / 2 // 計算出十字形狀中心所在的行數和列數。
for i in 1...count {
for j in 1...count {
if i == crossCenter, j == crossCenter { // 當行數和列數都等於十字形狀的中心點時
content += "🐣"
} else if i == j || i + j == count + 1 { // 當行數等於列數 或 行數和列數之和等於矩陣邊長加1時
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}框
- 檢查當前的行數
i和列數j是否在方框的邊界位置，即第一行、第一列、最後一行或最後一列。 - 如果是在方框的邊界位置，則將 "🐦" 加入
content字串中表示方框的邊界；否則，將 "🐤" 加入content字串中表示方框的內部。
// 畫框框
func squarePattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 取得滑桿的值，轉換為整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值顯示在畫面上
var content = "" // 用於存儲生成的圖案內容
for i in 1...count {
for j in 1...count {
if i == 1 || i == count || j == 1 || j == count { // 方框的邊界位置
content += "🐦"
} else { // 方框的內部位置
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}梅花座
- 當
行＋列 = 偶數，將 “🐦” 加入content字串中。表示 奇數行（奇數列），或是 偶數行 （偶數列）。 - 當
行＋列 = 奇數，將 "🐤" 加入content字串中。表示 偶數行（奇數列），或是 奇數行（偶數列）。 - 也可簡化成
行與列的和是否可以被偶數2整除。
// 奇數行（奇數列變化🐦），偶數行（偶數列變化🐦）（行數與列數的和為偶數）
func alternatePattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 轉整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 當前數值顯示
var content = "" // 添加的內容
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if (i+j) % 2 == 0 { // 判斷行數與列數的和是否為偶數
content += "🐦" // 當行數與列數的和為偶數時，將 "🐦" 加入內容中
} else {
content += "🐤" // 當行數與列數的和為奇數時，將 "🐤" 加入內容中
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}- 我原本的寫法…搞得很繞….XD，當初是針對🐦去思考的。
// 奇數行（奇數列變化🐦），偶數行（偶數列變化🐦）（梅花做另一個寫法）
for i in 1...count { // 遍歷行數
for j in 1...count { // 遍歷列數
if i % 2 == 1 && j % 2 == 1 { // 奇數行（奇數列變化🐦）
content += "🐦"
} else if i % 2 == 0 && j % 2 == 0 { // 偶數行（偶數列變化🐦）
content += "🐦"
} else {
content += "🐤"
}
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}每排顯示不同圖案 (Array)
進行兩層迴圈：外層迴圈根據 count 的值遍歷每一行，內層迴圈根據 count 的值在每一行中重複添加表情符號。
- 在每一行的開始，先計算出當前行所使用的表情符號的索引
emojiIndex。該索引是當前行的序號對表情符號陣列的長度取模得到的，這樣可以確保在遍歷完所有表情符號後，能循環地使用表情符號。 - 根據
emojiIndex從陣列emojis中取出對應的emoji。 - 在內層迴圈中，重複添加
emoji到content字符串中，每一行中的表情符號數量與count的值相等。
// 每行顯示不同圖案
func differentRowPattern() {
let count = Int(emojiSliderControl.value) // 取得滑桿的值，轉換為整數
countValueLabel.text = "\(count)" // 將 count 的值顯示在畫面上
var content = "" // 添加的內容
let emojis = ["🐦", "🐧", "🐔", "🐤"] // 用於顯示的圖案陣列
for row in 0..<count {
let emojiIndex = row % emojis.count // 計算出目前 row 所使用的圖案索引，以達到循環選取的效果
let emoji = emojis[emojiIndex] // 根據索引從圖案陣列中取得對應的圖案
for _ in 0..<count {
content += emoji // 在目前 row 中重複添加對應的圖案
}
content += "\n" // 在每一行的結尾加入換行符號，用來分隔行數
}
// 將內容加到Label
displayEmojiLabel.text = content
}
補充：
當初在滑軌值與陣列索引間轉不過來，因為我的滑軌最小值為1，而索引是從0開始XD。
- 在
for row in 0..<count中，範圍0..<count表示從 0 開始，但不包括count本身。 - 這是因為索引通常是從 0 開始計算的，在這種情況下，我們想要遍歷的行數就是從 0 到
count-1，所以使用這種範圍來控制迴圈的執行次數。 - 例子：如果滑桿的最大值為 9，則在此情況下，
count的值將為 9。而在for row in 0..<count的迴圈中，將會遍歷從 0 到 8 共計 9 個值，代表會有 9 個 row。 - 這是因為範圍
0..<count不包含最大值，所以迴圈會遍歷從 0 到 8 的範圍。因此，對於count的值為 9 的情況下，會有 9 個 row。
GitHub
參考
