Java语言程序设计基础篇_编程练习题18.36 (思瑞平斯基三角形)

题目：18.36 (思瑞平斯基三角形)

代码示例

代码逻辑

1. 应用程序入口

2. GUI设置

3. 事件处理

4. 绘制逻辑

5. 递归绘制

输出结果

题目：18.36 (思瑞平斯基三角形)

编写一个程序，让用户输入一个阶数，然后显示填充的思瑞平斯基三角形，如图18-18所示。

代码示例

对原来的代码注释掉第66行即可，在order为0时不填充（默认填充黑色）

编程练习题18_36SierpinskiTriangle.java

package chapter_18;import javafx.application.Application;
import javafx.geometry.Point2D;
import javafx.geometry.Pos;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.control.Label;
import javafx.scene.control.TextField;
import javafx.scene.layout.BorderPane;
import javafx.scene.layout.HBox;
import javafx.scene.layout.Pane;
import javafx.scene.paint.Color;
import javafx.scene.shape.Line;
import javafx.scene.shape.Polygon;
import javafx.stage.Stage;public class 编程练习题18_36SierpinskiTriangle extends Application{@Overridepublic void start(Stage primaryStage) throws Exception {SierpinskiTrianglePane trianglePane = new SierpinskiTrianglePane();TextField tfOrder = new TextField();tfOrder.setOnAction(e ->trianglePane.setOrder(Integer.parseInt(tfOrder.getText())));tfOrder.setPrefColumnCount(4);tfOrder.setAlignment(Pos.BOTTOM_RIGHT);HBox hBox = new HBox(10);hBox.getChildren().addAll(new Label("Enter an order: "),tfOrder);hBox.setAlignment(Pos.CENTER);BorderPane borderPane = new BorderPane();borderPane.setCenter(trianglePane);borderPane.setBottom(hBox);Scene scene = new Scene(borderPane, 200, 210);primaryStage.setTitle("程序清单18_9SierpinskiTriangle");primaryStage.setScene(scene);primaryStage.show();}static class SierpinskiTrianglePane extends Pane{private int order = 0;public void setOrder(int order) {this.order = order;paint();}SierpinskiTrianglePane(){}protected void paint() {Point2D p1 = new Point2D(getWidth()/2, 10);Point2D p2 = new Point2D(10, getHeight() - 10);Point2D p3 = new Point2D(getWidth()-10, getHeight() -10);this.getChildren().clear();displayTriangles(order,p1,p2,p3);}private void displayTriangles(int order,Point2D p1,Point2D p2,Point2D p3) {if(order < 0) {System.out.println("Order must be non-negative");return;}if(order == 0){Polygon triangle = new Polygon();triangle.getPoints().addAll(p1.getX(),p1.getY(),p2.getX(),p2.getY(),p3.getX(),p3.getY());triangle.setStroke(Color.BLACK);//triangle.setFill(Color.WHITE);//注释掉这一行即可this.getChildren().add(triangle);}else {Point2D p12 = p1.midpoint(p2);Point2D p23 = p2.midpoint(p3);Point2D p31 = p3.midpoint(p1);displayTriangles(order-1, p1, p12, p31);displayTriangles(order-1, p12, p2, p23);displayTriangles(order-1, p31, p23, p3);}}}public static void main(String[] args) {Application.launch(args);}
}

代码逻辑

1. 应用程序入口

编程练习题18_36SierpinskiTriangle类继承自Application，是JavaFX应用程序的入口。
start(Stage primaryStage)方法是JavaFX应用程序的启动方法，它负责设置和显示图形用户界面（GUI）。

2. GUI设置

创建一个SierpinskiTrianglePane实例（一个自定义的Pane），用于绘制谢尔宾斯基三角形。
创建一个TextField，允许用户输入分形的迭代次数（order）。
创建一个Label，用于指示用户输入的内容。
将Label和TextField添加到HBox中，并将HBox设置为BorderPane的底部区域。
将SierpinskiTrianglePane设置为BorderPane的中心区域。
创建一个Scene，包含BorderPane，并将其设置为Stage的场景。
显示Stage，即显示整个窗口。

3. 事件处理

当用户在TextField中输入一个值并按下回车键（或触发其他动作）时，setOnAction事件处理器被调用。
事件处理器从TextField中获取文本，尝试将其转换为整数，并调用SierpinskiTrianglePane的setOrder方法。

4. 绘制逻辑

SierpinskiTrianglePane类中的setOrder方法更新迭代次数（order），并调用paint方法重新绘制图形。
paint方法首先计算三个顶点的位置（基于Pane的宽度和高度），然后清除现有的子节点，并调用displayTriangles方法进行递归绘制。
displayTriangles方法是一个递归函数，它根据当前的order值决定是绘制一个基本的等边三角形（当order为0时），还是递归地在三个更小的三角形中绘制谢尔宾斯基三角形（当order大于0时）。
- 如果order为0，则创建一个Polygon对象，将其顶点设置为计算出的三个点，并添加到Pane的子节点中。
- 如果order大于0，则计算三个新顶点的中点（这些中点是原三角形各边中点），并递归地在这些中点形成的三个子三角形中调用displayTriangles方法。