C语言中的嵌套循环：初学者的全面指南

你好，未来的编程巫师们！今天，我们将一起探索C语言中嵌套循环的神奇世界。如果你是编程新手，不用担心——我会作为你在这个激动人心的旅程中的友好向导。在本教程结束时，你将能够像专业人士一样嵌套循环！

C - Nested loop

什么是嵌套循环？

在我们跳入深水区之前，让我们从基础开始。想象你正在整理你的袜子抽屉。你有不同颜色的袜子，每种颜色有多个成对。为了分类它们，你可能会遍历每种颜色（外循环），然后数出并配对每种颜色的每只袜子（内循环）。这在编程中基本上就是嵌套循环的作用！

嵌套循环就是一个循环里面再嵌套另一个循环。内循环在外循环的每次迭代中完全运行。这就像那些俄罗斯套娃——打开一个，里面还有另一个！

嵌套的for循环

让我们从最常见的嵌套循环类型开始：嵌套的for循环。以下是一个简单的例子：

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 3; i++) {
for (j = 1; j <= 3; j++) {
printf("(%d, %d) ", i, j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}

这段代码将输出：

(1, 1) (1, 2) (1, 3)
(2, 1) (2, 2) (2, 3)
(3, 1) (3, 2) (3, 3)

让我们分解一下：

外循环（i）运行3次。
对于外循环的每次迭代，内循环（j）运行3次。
每次内循环运行时，我们打印i和j的值。
内循环完成后，我们打印一个换行符（\n）。

这就像跳舞：外循环引领，内循环跟随，每当外循环迈出一步时，内循环旋转三次！

一个更实际的例子

现在，让我们使用嵌套循环来创建一个乘法表：

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j;
printf("   ");
for (i = 1; i <= 10; i++) {
printf("%4d", i);
}
printf("\n   -------------------------------------\n");
for (i = 1; i <= 10; i++) {
printf("%2d |", i);
for (j = 1; j <= 10; j++) {
printf("%4d", i * j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}

这段代码创建了一个漂亮的10x10乘法表。外循环代表行，内循环代表列。我们将行号乘以列号来得到每个单元格的值。

在for循环内嵌套while循环

谁说我们不能混合搭配？让我们尝试在for循环内嵌套一个while循环：

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j;
for (i = 1; i <= 5; i++) {
j = 1;
while (j <= i) {
printf("* ");
j++;
}
printf("\n");
}
return 0;
}

这段代码打印了一个直角三角形的星号：

*
* *
* * *
* * * *
* * * * *

在这里，for循环控制行数，while循环在每行打印星号。这就像建造金字塔——你越往上走，添加的块就越多！

C语言嵌套循环示例

让我们探索更多示例来巩固我们的理解：

1. 数字模式

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j, rows = 5;
for (i = 1; i <= rows; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
printf("%d ", j);
}
printf("\n");
}
return 0;
}

这创建了一个数字模式：

2. 字母模式

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j;
char current = 'A';
for (i = 1; i <= 5; i++) {
for (j = 1; j <= i; j++) {
printf("%c ", current++);
}
printf("\n");
}
return 0;
}

这打印了一个字母模式：

A
B C
D E F
G H I J
K L M N O

3. 质数检查器

#include <stdio.h>

int main() {
int i, j, flag;
printf("1到50之间的质数是：\n");
for (i = 2; i <= 50; i++) {
flag = 0;
for (j = 2; j <= i/2; j++) {
if (i % j == 0) {
flag = 1;
break;
}
}
if (flag == 0)
printf("%d ", i);
}
return 0;
}

这个程序找到1到50之间的所有质数。外循环遍历数字，而内循环检查每个数字是否为质数。

结论

嵌套循环是程序员工具箱中的强大工具。它们允许我们处理多维数据并创建复杂模式。记住，熟能生巧！尝试修改这些示例或创建你自己的嵌套循环程序。

以下是我们在本文中讨论的嵌套循环类型的快速参考表：

外循环	内循环	示例用例
for	for	创建二维模式或表格
for	while	变长行操作
while	for	重复固定操作变量次数
while	while	双条件操作

快乐编程，愿你的循环永远完美嵌套！

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