C 语言中的嵌套循环
在编程语境中，"嵌套"一词指的是将一个特定的编程元素封装在另一个类似的元素中。例如，嵌套循环、嵌套结构、嵌套条件语句等。
嵌套循环
在 C 语言中，当一个循环结构被用在另一个循环体中时，我们称之为嵌套循环(或循环中的循环)。其中，封装另一个循环的循环称为外循环。封闭的循环称为内循环。
嵌套循环的一般语法
嵌套循环的一般形式如下:-
Outer loop {
Inner loop {
...
...
}
...
}
C 语言提供了三个关键字用于循环的构成:while、do-while 和 for。这三种循环类型均可嵌套。这意味着您可以将 while 循环放在 for 循环内，将 for 循环放在 do-while 循环内，或者任何其他组合。
嵌套循环的一般行为是，对于外层循环的每次迭代，内层循环都会完成所有迭代。
嵌套 For 循环
嵌套 for 循环 非常常见。如果预计外层循环和内层循环各执行三次迭代，则最内层语句的总迭代次数为"3 * 3 = 9"。
示例:嵌套 for 循环
请看以下示例 -
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
// 外循环
for(i = 1; i <= 3; i++){
// 内循环
for(j = 1; j <= 3; j++){
printf("i: %d j: %d
", i, j);
}
printf("End of Inner Loop
");
}
printf("End of Outer Loop");
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
i: 1 j: 1 i: 1 j: 2 i: 1 j: 3 End of Inner Loop i: 2 j: 1 i: 2 j: 2 i: 2 j: 3 End of Inner Loop i: 3 j: 1 i: 3 j: 2 i: 3 j: 3 End of Inner Loop End of Outer loop
嵌套循环说明
现在让我们分析一下上述程序的工作原理。当遇到外循环时，外循环的循环变量"i"被初始化为1。由于测试条件 (a <= 3) 为真，程序进入外循环体。
程序进入内循环，控制内循环的变量"j"被初始化为1。由于内循环的测试条件 (j <= 3) 为真，程序进入内循环。打印"a"和"b"的值。
程序到达内循环的末尾。变量"j"递增。程序跳转到步骤4，直到条件 (j <= 3) 为真。
当测试条件变为假(因为"j"变为4)时，程序退出内循环。到达外循环的末尾。控制外循环变量的变量"i"递增，控制跳转到步骤 3。由于这是内循环的开始，因此"j"再次设置为 1。
内循环完成迭代并再次结束。步骤 4 至 8 将重复执行，直到外循环的测试条件 (i <= 3) 变为 false。在外循环结束时，"i"和"j"分别变为 4 和 4。
结果表明，对于外循环变量的每个值，内循环变量都会取其所有值。打印的总行数为"3 * 3 = 9"。
在 For 循环中嵌套 While 循环
任何类型的循环都可以嵌套在任何其他类型的循环中。让我们通过在外部 for 循环内放置一个 while 循环来重写上面的示例。
示例:嵌套循环(for 循环内嵌套 while 循环)
请看以下示例 -
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
// 外层 for 循环
for (i = 1; i <= 3; i++){
// 内部 while 循环
j = 1;
while (j <= 3){
printf("i: %d j: %d
", i, j);
j++;
}
printf("End of Inner While Loop
");
}
printf("End of Outer For loop");
return 0;
}
输出
i: 1 j: 1 i: 1 j: 2 i: 1 j: 3 End of Inner While Loop i: 2 j: 1 i: 2 j: 2 i: 2 j: 3 End of Inner While Loop i: 3 j: 1 i: 3 j: 2 i: 3 j: 3 End of inner while Loop End of outer for loop
程序员在很多应用程序中使用嵌套循环。让我们来看一些嵌套循环的示例。
C 嵌套循环示例
示例:打印表格
以下程序借助两个嵌套的 for 循环打印 1 到 10 的表格。
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
printf("Program to Print the Tables of 1 to 10
");
// 外循环
for(i = 1; i <= 10; i++){
// 内循环
for(j = 1; j <= 10; j++){
printf("%4d", i*j);
}
printf("
");
}
return 0;
}
输出
运行代码并检查其输出 −
Program to Print the Tables of 1 to 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30
4 8 12 16 20 24 28 32 36 40
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
6 12 18 24 30 36 42 48 54 60
7 14 21 28 35 42 49 56 63 70
8 16 24 32 40 48 56 64 72 80
9 18 27 36 45 54 63 72 81 90
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
示例:打印字符金字塔
以下代码打印字符串中递增的字符数。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main(){
int i, j, l;
char x[] = "TutorialsPoint";
l = strlen(x);
// 外循环
for(i = 0; i < l; i++){
// 内循环
for(j = 0; j <= i; j++){
printf("%c", x[j]);
}
printf("
");
}
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
T Tu Tut Tuto Tutor Tutori Tutoria Tutorial Tutorials TutorialsP TutorialsPo TutorialsPoi TutorialsPoin TutorialsPoint
示例:打印二维数组
在本程序中，我们将展示如何使用嵌套循环显示一个由整数组成的二维数组。外层循环控制行数，内层循环控制列数。
#include <stdio.h>
int main(){
int i, j;
int x[4][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{11, 22, 33, 44},
{9, 99, 999, 9999},
{10, 20, 30, 40}
};
// 外循环
for (i=0; i<=3; i++){
// 内循环
for(j=0; j <= 3; j++){
printf("%5d", x[i][j]);
}
printf("
");
}
return 0;
}
输出
运行此代码时，将产生以下输出 -
1 2 3 4
11 22 33 44
9 99 999 9999
10 20 30 40
c_loops.html
