Java打印三角形全攻略：5种实现方法+性能对比

在Java编程学习中，打印图形是最经典的练习题之一，其中三角形打印更是考察编程思维的重要案例。本文将系统讲解5种Java实现三角形打印的方法，并深入分析各种算法的性能差异，帮助开发者掌握从基础到进阶的核心技巧。

一、基础三角形打印方法

1.1 嵌套循环基础版

最经典的实现方式是使用双重嵌套循环，外层控制行数，内层控制每行的星号数量：

public static void printTriangle(int n) {
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            System.out.print("* ");
        }
        System.out.println();
    }
}

1.2 字符串拼接法

利用String类的repeat方法（Java 11+）可以更简洁地实现：

public static void printTriangle(int n) {
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        System.out.println("* ".repeat(i));
    }
}

二、进阶实现方案

2.1 递归实现

递归方案虽然效率不高，但能很好训练算法思维：

public static void printTriangle(int n) {
    if (n > 0) {
        printTriangle(n - 1);
        System.out.println("* ".repeat(n));
    }
}

2.2 数学公式法

通过数学计算确定每行空格和星号的数量：

public static void printTriangle(int n) {
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        System.out.println(" ".repeat(n - i - 1) + "* ".repeat(i + 1));
    }
}

三、性能优化与对比

我们对5种实现方式进行了10万次执行的基准测试（使用JMH）：

四、特殊三角形变体

4.1 空心三角形

public static void printHollowTriangle(int n) {
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= 2*n-1; j++) {
            if (j == n-i+1 || j == n+i-1 || i == n) {
                System.out.print("*");
            } else {
                System.out.print(" ");
            }
        }
        System.out.println();
    }
}

4.2 数字三角形

public static void printNumberTriangle(int n) {
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        for (int j = 1; j <= i; j++) {
            System.out.print(j + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

五、工程实践建议

1. 对于简单需求，推荐使用字符串拼接法，代码简洁且性能较好
2. 在Java 8及以下版本中，数学公式法是最佳选择
3. 避免在生产环境使用递归实现
4. 大量打印时考虑使用StringBuilder优化

通过本文的系统学习，读者不仅能够掌握Java打印三角形的各种实现方法，还能深入理解不同算法背后的性能差异，为后续更复杂的图形算法学习打下坚实基础。