“可可爱爱”的圣诞树代码

• 直接上图
• 第一步：设计圣诞树
• 第二步：找到每层通用的规律
• 第三步：设计程序结构
• 第四步：写出原版程序
• 第五步：代码艺术化与数字替代
• 第六步：将变量名替换为纯下划线
• 第七步：函数名与保留字替换
• 第八步：快乐压行
• 第九步：拼个爱心（代码在这里）

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第一步：设计圣诞树

简单地用星号和空格构造以下圣诞树：

1. 由七层构成：五层树冠、一层树根、一层地面
2. 从上到下，奇数层占4行，偶数层占6行。避免圣诞树显得死板，并使得树根和地面比例融洽。
3. 对于第i层树冠，该层内每行星号数目为2x+1。其中x分别为{i,i+2,i+4,i+7,i+12,i+14}。
4. 令图纸宽度为49，圣诞树居中对称。树根层宽度为11，地面层宽度为49。

第二步：找到每层通用的规律

1. 对于每行 for (k从0到48)，用putchar输出星号或者空格。那么我们需要一个表达式来判断这个位置是星号还是空格。
2. 图纸正中为24，不妨比较|k-24|与x的大小。若|k-24|>x，则输出空格。否则输出星号。
3. 很容易想到，对于地面层，只要第七层“树冠”的最短一行长度都超过49，那么自然会被截断成长为49的方块。因此不需要特判。
4. 对于树根层，特判并使x=5即可。

第三步：设计程序结构

1. 简单地，使用三层循环的结构。
2. 最外面的循环为层数，由i控制，从第一层到第七层。
3. 中间的循环为行数，由j控制，从一到四行或一到六行。四还是六可以通过4+2*(i%2)得到。我们不妨将其写做4+(i&1)<<1。
4. 最内层的循环为每一行的输出，由k控制。

第四步：写出原版程序

1. 将星号、空格和换行分别用0x20 0x2A和0x0A表示，以使得代码美观。
2. 循环变量 i 从0到6，以产生魔法。for (int i=-1;i<=5;)，并在循环内第一次用到变量 i 的地方， 使用++i即可（i先自增1，再返回自增后i的☞）
3. 每层第一行的 x=4*i+1，不妨写作x=(i+1)*4-4+1;
4. 层内，每到下一行，x 增加2。若 j = = 2、4则再加一。若j = = 4则又再加一。不妨写作x+=(j%2==0)+(j%4 ==0)+2。
5. 增加树根层特判：if (i= =5) x=5; 这真是太巧了，所以不妨写作：
   x = (i == 5)?(i=5):x;
   为了使代码“丰富”，我们定义变量H，并改作：
   x= (H=((i==5)?(i=5):x)) ? H : x;
   并去除其中所有不必要的括号，以使代码更加抽象。
   代码如下：

#includeusing namespace std;
int main()
{
	int i=-1,H=0,x=0;
	for (;i<=5;)
	{
		x=(++i+1<<1<<1)-(1<<(1<<1))+1;
		for (int j=1;j<=(1<<1<<1)+((i&1)<<1);j++)
		{
			x=(H=(i==5?(i=5):0))?H:x;
			for (int k=0;k<=16+32;k++) putchar((24-k)>x||(k-24)>x?0x20:0x2A);
			putchar(0x0A);
			x+=(j%2==0)+(j%4==0)+2;
		}
	}
	getchar();
}

第五步：代码艺术化与数字替代

1. 稍后去除using namespace std;并在每个函数前使用std::的表达形式
2. 将所有数字用“1的二进制左移”、“1的二进制左移”的嵌套以及“1的二进制左移”的加减来表示。例如：
   32=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))
   16=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1
   48=32+16=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))+(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1
   24=48÷2=((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))+(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1)>>1
   4=1<<1<<1
   5=(1<<1<<1)+1
3. 利用(j=1)将先给j赋值为1再返回1的性质，将每个for循环的初始化和迭代条件都尽可能放在奇怪的地方。
   此时代码如下：

#includeint i=-1,H=0,x=0,j;
//32=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))
//16=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1
int main()
{ 
	for (;i<=(1<<1<<1)+1;)
	{
		x=(++i+1<<1<<1)-(1<<(1<<1))+(j=1);
		for (;j<=(1<<1<<1)+((i&1)<<1);)
		{
			x=(H=i==((1<<1<<1)+1)?(i=(1<<1<<1)+1):0)?H:x;
			for (int k=0;k<=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1));k++) std::putchar((((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1)-k)>x||(k-((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1))>x?0x20:0x2A);std::putchar(0x0A);
			x+=(j%(1<<1)==0)+(j++%(1<<1+1)==0)+(1<<1);
		}
	}
	getchar();
}

第六步：将变量名替换为纯下划线

是的，一个下划线、两个下划线到五个下划线，它们是五个不同的变量。
然后就变成了这样：

#includeint _=-1,_____,____,__,___;
int main()
{ 
	for (;_<=(1<<1<<1)+1;)
	{
		__=(++_+1<<1<<1)-(1<<(1<<1))+(___=1);
		for (;___<=(1<<1<<1)+((_&1)<<1);)
		{
			__=(_____=_==((1<<1<<1)+1)?(_=(1<<1<<1)+1):0)?_____:__;
			for (;____<=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1));____++) std::putchar((((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1)-____)>__||(____-((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1))>__?0x20:0x2A);std::putchar(0x0A);
			__+=(___%(1<<1)==0)+(___++%(1<<1+1)==0)+(1<<1)+(____=0);
		}
	}
	std::getchar();
}

第七步：函数名与保留字替换

通过预编译指令#define将main、int、getchar之类的单词都替换为意义不明的奇怪东西。
效果如下：

#define _O_ getchar
#define OO putchar
#define O_O main
#define OOO std
#define O int
#includeO _____,__,___,____,_=-1;
O O_O()
{
	for (;_<=(1<<1<<1)+1;)
	{
		__=(++_+1<<1<<1)-(1<<(1<<1))+(___=1);
		for (;___<=(1<<1<<1)+((_&1)<<1);)
		{
			__=(_____=_==((1<<1<<1)+1)?(_=(1<<1<<1)+1):0)?_____:__;
			for (;____<=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1));____++) OOO::OO((((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1)-____)>__||(____-((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1))>__?0x20:0x2A);OOO::OO(0x0A);
			__+=(___%(1<<1)==0)+(___++%(1<<1+1)==0)+(1<<1)+(____=0);
		}
	}
	_O_();
}

第八步：快乐压行

#define _O_ getchar
#define OO putchar
#define O_O main
#define OOO std
#define O int
#includeO _____,__, ___,____,_=-1;O O_O(){for (;_<=(1<<1<<1)+1;){__=(++_+1<<1<<1)-(1<<(1<<1))+(___=1);for (;___<=(1<<1<<1)+((_&1)<<1);){__=(_____=_==((1<<1<<1)+1)?(_=(1<<1<<1)+1):0)?_____:__;for (;____<=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1));____++) OOO::OO((((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1)-____)>__||(____-((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1))>>1))>__?0x20:0x2A);OOO::OO(0x0A);__+=(___%(1<<1)==0)+(___++%(1<<1+1)==0)+(1<<1)+(____=0);}}_O_();}

大部分空格和换行都不影响编译，C++真好!

第九步：拼个爱心（代码在这里）

这一步花了一些时间，多调整了几次。

//This is for my best friend LYX.
#define _O_ getchar
#define OO putchar
#define O_O main
#define OOO std
#define O int
#include O _____,__,       ___,____,
			_=-1;O O_O()     {for (;_<=(1
		<<1<<1)+1;){__   =(++_+1<<1<<1)-
		  (1<<(1<<1))+(___ =1);for (;___<=(1
		<<1<<1)+((_&1)<<1) ;){__=(_____=_==((
	   1<<1<<1)+1)?(_=(1<<1<<1)+1):0)?_____:__
	   ;for (;____<=(1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1));____++) OOO::OO((((1<<(10>>1))+((1
		<<(10>>1)>>1))>>1)-____)>__||(____
		    -((1<<(10>>1))+((1<<(10>>1)>>1
		    ))>>1))>__?0x20:0x2A);OOO::OO(
		       0x0A);__+=(___%(1<<1)==0)
			     +(___++%(1<<1+1)==0)
					+(1<<1)+(____=0)
						;}}_O_(
					      );}

最后祝大家圣诞节快乐！祝可爱的小猫咪身体健康，平安顺遂

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