C语言柱状图程序问题：特定输入下输出与预期不符

问题描述 #

需要实现一个C语言柱状图程序，规则如下：

• 允许输入最多20个[-10,10]区间的整数，输入999终止输入
• 若输入非999且超出区间，输出提示并终止程序
• 柱状图用|、*、-绘制：列由对应数值长度的|组成，末尾替换为*；列间留两个空格；绘制零水平线，零值元素在该线用*标记

当前程序在多数场景下输出正常，但输入序列10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10时，输出与预期不符。

原代码 #

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  int niz[20], i, j, k, brojac = 0, visina = 0, sirina = 0, max = 0, min = 0;
  char matrica[50][50];
  int imaasteriks[50] = {0};

  printf("Unesite clanove niza: \n");

  for (i = 0; i < 20; i++)
  {
    scanf("%d", &niz[i]);

    if (niz[i] == 999)
    {
      break;
    }

    else if (niz[i] > 10 || niz[i] < -10)
    {
      printf("Broj nije u trazenom intervalu");

      return 0;
    }

    brojac++;
  }

  for (i = 0; i < 50; i++)
  {
    for (j = 0; j < 50; j++)
    {
      matrica[i][j] = ' ';
    }
  }

  for (i = 0; i < brojac; i++)
  {
    if (niz[i] > max)
    {
      max = niz[i];
    }

    if (niz[i] < min)
    {
      min = niz[i];
    }
  }

  visina = 1 + abs(max) + abs(min);
  sirina = 2 * brojac + brojac;

  for (k = 0; k < brojac; k++)
  {
    for (j = 3 * k; j < 3 * k + 3; j++)
    {
      for (i = 0; i < visina; i++)
      {
        if (i == max)
        {
          if (niz[k] == 0 && imaasteriks[k] == 0)
          {
            matrica[i][j] = '*';
            imaasteriks[k] = 1;
          }

          else if (j == 3 * k)
          {
            matrica[i][j] = '-';
          }

          else
          {
            matrica[i][j] = '-';
          }
        }

        else if (niz[k] > 0)
        {
          if (j == k * 3 && i == max - niz[k])
          {
            matrica[i][j] = '*';
          }

          else if (i > max - niz[k] && j == 3 * k && i < max)
          {
            matrica[i][j] = '|';
          }

          else
          {
            matrica[i][j] = ' ';
          }
        }

        else if (niz[k] < 0)
        {
          if (i == max - niz[k] && j == k * 3)
          {
            matrica[i][j] = '*';
          }

          else if (i < max - niz[k] && i > max && j == 3 * k)
          {
            matrica[i][j] = '|';
          }

          else
          {
            matrica[i][j] = ' ';
          }
        }

        else if (j != k * 3 && i != max)
        {
          matrica[i][j] = ' ';
        }
      }
    }
  }

  for (i = 0; i < visina; i++)
  {
    for (j = 0; j < sirina; j++)
    {
      printf("%c", matrica[i][j]);
    }

    printf("\n");
  }

  return 0;
}

当前输出 #

*                                                
            |  *                                             
            |  |  *                                          
            |  |  |  *                                       
            |  |  |  |  *                                    
            |  |  |  |  |  *                                 
          --------------------*-----------------------------
----------                       *  |  |  |  |  |  |  |  |  
 |  |  |                            *  |  |  |  |  |  |  |  
 |  |  |                               *  |  |  |  |  |  |  
 |  |  |                                  *  |  |  |  |  |  
 |  |  |                                     *  |  |  |  |  
 |  |  |                                        *  |  |  |  
 |  |  |                                           *  |  |  
 *  |  |                                              *  |  
    *  |                                                 *   

预期输出 #

*                                                                  
|  *                                                                
|  |  *                                                             
|  |  |  *                                                          
|  |  |  |  *                                                       
|  |  |  |  |  *                                                    
|  |  |  |  |  |  *                                                 
|  |  |  |  |  |  |  *                                              
|  |  |  |  |  |  |  |  *                                           
|  |  |  |  |  |  |  |  |  *                                        
------------------------------*-----------------------------       
                                 *  |  |  |  |  |  |  |  |         
                                    *  |  |  |  |  |  |  |         
                                       *  |  |  |  |  |  |         
                                          *  |  |  |  |  |         
                                             *  |  |  |  |         
                                                *  |  |  |         
                                                   *  |  |         
                                                      *  |         
                                                         *

问题分析与修复 #

错误点1：数组容量不足 #

原代码中niz数组大小为20，无法容纳用户输入的21个元素，导致最后一个元素-10被截断。将数组大小调整为21以匹配输入需求。

错误点2：零水平线绘制逻辑错误 #

原代码按每个柱子的局部范围绘制横线，导致线条不连续且左侧缺失。正确做法是先将整个零水平线（i = max的行）全部设为-，再将零值元素的位置替换为*。

错误点3：负数柱子的范围判断错误 #

原代码中负数柱子的|范围条件逻辑混乱，导致柱子位置颠倒。正确的范围应为：从零水平线下方（i = max + 1）开始，到max + abs(niz[k]) - 1为|，max + abs(niz[k])位置为*。

错误点4：循环顺序导致的覆盖问题 #

原代码在同一循环中混合处理零水平线和柱子绘制，可能导致已绘制的柱子被覆盖。调整为先绘制零水平线，再分别绘制正、负柱子。

修复后的代码 #

#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
    // 调整数组大小以容纳21个元素
    int niz[21], i, j, k, brojac = 0, visina = 0, sirina = 0, max = 0, min = 0;
    char matrica[50][50];

    printf("Unesite clanove niza: \n");

    for (i = 0; i < 21; i++)
    {
        scanf("%d", &niz[i]);

        if (niz[i] == 999)
        {
            break;
        }

        if (niz[i] > 10 || niz[i] < -10)
        {
            printf("Broj nije u trazenom intervalu");
            return 0;
        }

        brojac++;
    }

    // 初始化画布为空格
    for (i = 0; i < 50; i++)
    {
        for (j = 0; j < 50; j++)
        {
            matrica[i][j] = ' ';
        }
    }

    // 计算最大值和最小值
    for (i = 0; i < brojac; i++)
    {
        if (niz[i] > max)
        {
            max = niz[i];
        }
        if (niz[i] < min)
        {
            min = niz[i];
        }
    }

    visina = 1 + abs(max) + abs(min);
    sirina = 3 * brojac; // 每个元素占1字符+2空格，总宽度3*元素数

    // 绘制零水平线
    for (j = 0; j < sirina; j++)
    {
        matrica[max][j] = '-';
    }
    // 替换零值位置为*
    for (k = 0; k < brojac; k++)
    {
        if (niz[k] == 0)
        {
            matrica[max][3 * k] = '*';
        }
    }

    // 绘制正数柱子
    for (k = 0; k < brojac; k++)
    {
        if (niz[k] > 0)
        {
            int start = max - niz[k];
            // 顶部的*
            matrica[start][3 * k] = '*';
            // 中间的|
            for (i = start + 1; i < max; i++)
            {
                matrica[i][3 * k] = '|';
            }
        }
    }

    // 绘制负数柱子
    for (k = 0; k < brojac; k++)
    {
        if (niz[k] < 0)
        {
            int len = abs(niz[k]);
            int end = max + len;
            // 底部的*
            matrica[end][3 * k] = '*';
            // 中间的|
            for (i = max + 1; i < end; i++)
            {
                matrica[i][3 * k] = '|';
            }
        }
    }

    // 输出画布
    for (i = 0; i < visina; i++)
    {
        for (j = 0; j < sirina; j++)
        {
            printf("%c", matrica[i][j]);
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Irma Ibrović