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本篇文章我们将带大家用C语言绘制一些漂亮的樱花树，如图所示：
鼠标位置设定樱花树的高度和分散程度，鼠标右键点击设置是否显示过程动画，鼠标左键点击开始绘制。
学习步骤
首先学习递归的概念，实现汉诺塔问题的求解；
然后学习分形的概念，并利用递归调用绘制一棵分形树；
最后修改分形树的生成与绘制参数，实现了随机樱花树的绘制。
源码示例
#include <graphics.h>
#include <conio.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <time.h>
#define PI 3.1415926
#define WIDTH 800 // 画面宽度
#define HEIGHT 600 // 画面高度度
float offsetAngle = PI/6; // 左右枝干和父枝干偏离的角度
float shortenRate = 0.65; // 子枝干比父枝干变短的倍数
int isShowAnimation = 1; // 是否显示树生成的过程动画
// 把[inputMin,inputMax]范围的input变量，映射为[outputMin,outputMax]范围的output变量
float mapValue(float input,float inputMin,float inputMax,float outputMin,float outputMax)
{
float output;
if (abs(input-inputMin)<0.000001) // 防止除以零的bug
output = outputMin;
else
output = (input-inputMin)*(outputMax-outputMin)/(inputMax-inputMin) + outputMin;
return output;
}
// 生成[min,max]之间的随机小数
float randBetween(float min,float max)
{
float t = rand()/double(RAND_MAX); // 生成[0,1]的随机小数
// 调用mapValue函数，把值范围从[0,1]映射到[min,max]
float r = mapValue(t,0,1,min,max);
return r;
}
// 枝干生成和绘制递归函数
// 输入参数：枝干起始x y坐标，枝干长度，枝干角度，枝干绘图线条宽度，第几代
void brunch(float x_start,float y_start,float length,float angle,float thickness,int generation)
{
// 利用三角函数求出当前枝干的终点x,y坐标
float x_end,y_end;
x_end = x_start+ length* cos(angle);
y_end = y_start+ length* sin(angle);
// 画线条枝干
setlinestyle(PS_SOLID,thickness); // 设定当前枝干线宽
// 设置枝干为灰褐色，主树干最黑，子枝干逐渐变亮
COLORREF color = HSVtoRGB(15,0.75,0.4+generation*0.05);
setlinecolor(color); // 设定当前枝干颜色
line(x_start,y_start,x_end,y_end); // 画出当前枝干（画线）
// 求出子枝干的代数
int childGeneration = generation + 1;
// 生成左、右、中间三个子枝干的长度，逐渐变短，并有一定随机性
float childLength = shortenRate*length;
float leftChildLength = childLength*randBetween(0.9,1.1);
float rightChildLength = childLength*randBetween(0.9,1.1);
float centerChildLength = childLength*randBetween(0.8,1.1);
// 当子枝干长度大于2，并且代数小于等于10，递归调用产生子枝干
if (childLength>=2 && childGeneration<=9)
{
// 生成子枝干的粗细，逐渐变细
float childThickness = thickness*0.8;
if (childThickness<2) // 枝干绘图最细的线宽为2
childThickness = 2;
// 一定概率产生左、右、中子枝干
if(randBetween(0,1)<0.95)
brunch(x_end,y_end,leftChildLength,angle+offsetAngle*randBetween(0.5,1),childThickness,childGeneration);
if(randBetween(0,1)<0.95)
brunch(x_end,y_end,rightChildLength,angle-offsetAngle*randBetween(0.5,1),childThickness,childGeneration);
if(randBetween(0,1)<0.85)
brunch(x_end,y_end,centerChildLength,angle+offsetAngle/5*randBetween(-1,1),childThickness,childGeneration);
}
else // 最末端绘制樱花，画一个粉色填充圆
{
setlinestyle(PS_SOLID,1); // 线宽
// 樱花粉色HSVtoRGB(325,0.3,1)，有一定随机性
COLORREF color = HSVtoRGB(randBetween(300,350),randBetween(0.2,0.3),1);
setlinecolor(color); // 设定线条颜色
setfillcolor(color); // 设定填充颜色
if (childLength<=4) // 如果子枝干长度小于等于4
fillcircle(x_end,y_end,2); // 圆的半径为2（再小就看不清了）
else
fillcircle(x_end,y_end,childLength/2); // 画一个圆，半径为子枝干长度的一半
}
if (isShowAnimation) // 如果为1，绘制樱花树生成的过程动画
{
FlushBatchDraw(); // 批量绘制
Sleep(1); // 暂停
}
}
void startup() // 初始化
{
srand(time(0)); // 随机初始化
initgraph(WIDTH,HEIGHT); // 新开一个画面
setbkcolor(RGB(255,255,255)); // 白色背景
cleardevice(); // 清屏
BeginBatchDraw(); // 开始批量绘制
brunch(WIDTH/2,HEIGHT,0.45*HEIGHT*shortenRate,-PI/2,15*shortenRate,1); // 递归函数调用
FlushBatchDraw(); // 批量绘制
}
void update() // 每帧更新
{
MOUSEMSG m;
if (MouseHit())
{
m = GetMouseMsg();
if(m.uMsg == WM_MOUSEMOVE) // 当鼠标移动时，设定递归函数的参数
{
// 鼠标从左到右，左右子枝干偏离父枝干的角度逐渐变大
offsetAngle = mapValue(m.x,0,WIDTH,PI/10,PI/4);
// 鼠标从上到下，子枝干比父枝干的长度缩短的更快
shortenRate = mapValue(m.y,0,HEIGHT,0.7,0.3);
}
if (m.uMsg == WM_LBUTTONDOWN) // 当鼠标左键点击时，以当前参数开始绘制一棵新数
{
cleardevice(); // 清屏
brunch(WIDTH/2,HEIGHT,0.45*HEIGHT*shortenRate,-PI/2,15*shortenRate,1); // 递归调用
FlushBatchDraw(); // 批量绘制
}
if (m.uMsg == WM_RBUTTONDOWN) // 当鼠标右键点击时，切换是否显示过程动画
{
if (isShowAnimation==1)
isShowAnimation = 0;
else if (isShowAnimation==0)
isShowAnimation = 1;
}
}
}
int main() // 主函数
{
startup(); // 初始化
while (1) // 重复循环
update(); // 每帧更新
return 0;
}
这一章主要讲解了函数递归调用的语法知识，学习了分形的概念，绘制了漂亮的樱花树。
读者可以参考本项目的思路，尝试绘制其他分形图案；
应用递归，读者也可以尝试编程解决扫雷、泡泡龙、迷宫等游戏中的相关问题。
希望对大家有帮助！
<hr/>此外，我也给大家分享我收集的其他资源，从最零基础开始的教程到C语言C++项目案例，帮助大家在学习C语言的道路上披荆斩棘！
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发表于 2022-12-5 15:39:08