Python程序以 Rangoli 样式打印任意给定大小 N 的数字菱形

Rangoli 是印度一种传统艺术形式，通常在特殊场合如婚礼、节日等庆典上展示。它使用各种颜色细线和生花来制作图案，造型自然、美丽。本程序使用 Python 语言来实现 Rangoli 形式的数字菱形图案。

程序介绍

本程序使用 Python 的 Turtle 模块来实现数字菱形图案的绘制。用户需要输入整数 N 来指定数字菱形的大小，程序会根据 N 的值计算出图案的尺寸，并自动绘制在屏幕中央。菱形的边框使用一条条不同颜色的线相互交错来绘制，内部填充了数字的阿拉伯字符。

以下是程序实现的示例截图：

程序代码

import turtle
import math

def draw_rangoli(size):
    # 计算图案的尺寸和绘制的起点坐标
    width = size * 7 - 3
    height = size * 2 - 1
    start_x = - width / 2
    start_y = - height / 2

    # 初始化画笔
    turtle.speed(0)
    turtle.hideturtle()
    turtle.penup()

    # 绘制菱形的各个边
    for i in range(size):
        x = start_x + i * 7
        y = start_y + i

        # 设置画笔颜色
        color = (i % 4) + 1
        if color == 1:
            turtle.pencolor("#FF22FF")
        elif color == 2:
            turtle.pencolor("#FFFF22")
        elif color == 3:
            turtle.pencolor("#22FFFF")
        else:
            turtle.pencolor("#FF22FF")

        # 计算菱形边的长度
        edge_len = 4 * (size - i) - 3

        # 绘制菱形边
        turtle.goto(x, y)
        turtle.setheading(0)
        turtle.pendown()
        for j in range(4):
            turtle.forward(edge_len)
            turtle.right(90)
        turtle.penup()

    # 绘制菱形内部数字
    turtle.goto(start_x + math.ceil(width / 2), start_y + math.ceil(height / 2) - 1)
    turtle.pencolor("#000000")
    for i in range(size):
        num = ""
        for j in range(i + 1):
            num += str(size - j) + "-"
        num = num[:-1] + num[::-1][1:]
        turtle.write(num, align="center", font=("Arial", 12, "normal"))
        turtle.goto(turtle.xcor(), turtle.ycor() - 1 - i * 2)

    turtle.done()


# 测试函数
if __name__ == "__main__":
    size = int(input("输入数字菱形的大小："))
    draw_rangoli(size)

程序使用方法

1. 打开 Python 解释器或 IDE。
2. 将上述代码复制到 Python 文件中。
3. 运行程序并输入数字菱形的大小（一个正整数）。
4. 程序会自动绘制图案并在 Turtle 画布中展示。

代码解析

程序实现的核心在于 Turtle 模块的使用。Turtle 提供了许多方便的绘图方法，能够很方便地实现图形绘制。本程序主要使用了 Turtle 的以下方法：

1. turtle.penup() 和 turtle.pendown()：设置笔的起始状态，控制画笔是否落在画布上。
2. turtle.pencolor(color)：设置画笔的颜色，Turtle 支持多种颜色输入方式，例如 RGB、十六进制等。
3. turtle.goto(x, y)：将画笔移动到指定的坐标点。
4. turtle.setheading(angle)：设置画笔行进时的角度方向。
5. turtle.forward(distance)：沿着当前角度方向向画布上前进指定距离。
6. turtle.write(content, align, font)：在当前坐标点写入指定的字符串，可以设置对齐方式和字体。

此外，程序还使用了 Python 的循环语句和数学库（math）进行了一些计算和处理。