C 语言嵌套循环

C语言嵌套循环是指在一个循环结构（如`for`、`while`或`do-while`）内部包含另一个循环结构的编程技术。嵌套循环常用于处理多维数据（如二维数组）、生成复杂模式或实现分层次迭代的逻辑。本教程将详细讲解其语法、执行流程、实际应用及注意事项。

基本概念[编辑 | 编辑源代码]

嵌套循环的核心思想是**外层循环每执行一次，内层循环完整执行一轮**。例如：

外层循环控制行数，内层循环控制每行的列数。
外层循环遍历大范围数据，内层循环处理细节逻辑。

语法结构[编辑 | 编辑源代码]

以`for`循环嵌套为例：

  
for (初始化外层; 条件外层; 更新外层) {  
    for (初始化内层; 条件内层; 更新内层) {  
        // 循环体  
    }  
}

代码示例[编辑 | 编辑源代码]

示例1：打印乘法表[编辑 | 编辑源代码]

以下代码生成一个9×9乘法表：

  
#include <stdio.h>  

int main() {  
    for (int i = 1; i <= 9; i++) {         // 外层控制行  
        for (int j = 1; j <= i; j++) {     // 内层控制列  
            printf("%d*%d=%-2d ", j, i, i * j);  
        }  
        printf("\n");  
    }  
    return 0;  
}

输出：

  
1*1=1   
1*2=2  2*2=4   
1*3=3  2*3=6  3*3=9   
...  
1*9=9  2*9=18 ... 9*9=81

示例2：遍历二维数组[编辑 | 编辑源代码]

  
#include <stdio.h>  

int main() {  
    int matrix[3][3] = {{1, 2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9}};  
    for (int i = 0; i < 3; i++) {          // 外层遍历行  
        for (int j = 0; j < 3; j++) {      // 内层遍历列  
            printf("%d ", matrix[i][j]);  
        }  
        printf("\n");  
    }  
    return 0;  
}

输出：

执行流程分析[编辑 | 编辑源代码]

通过流程图理解嵌套循环的执行顺序：

数学表达：若外层循环执行 $n$ 次，内层循环每次执行 $m$ 次，则总循环次数为 $n \times m$ 次。

实际应用场景[编辑 | 编辑源代码]

1. 图形绘制：打印星号金字塔、菱形等图案。 2. 数据分析：统计二维数组中每行/列的总和。 3. 游戏开发：棋盘类游戏的格子遍历（如扫雷、五子棋）。

案例：打印星号金字塔[编辑 | 编辑源代码]

  
#include <stdio.h>  

int main() {  
    int rows = 5;  
    for (int i = 1; i <= rows; i++) {  
        for (int j = 1; j <= rows - i; j++) {  
            printf(" ");  // 打印空格对齐  
        }  
        for (int k = 1; k <= 2 * i - 1; k++) {  
            printf("*");  // 打印星号  
        }  
        printf("\n");  
    }  
    return 0;  
}

输出：

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

注意事项[编辑 | 编辑源代码]

1. 循环变量命名：避免内外层变量同名（如都使用`i`），防止逻辑错误。 2. 性能优化：减少内层循环的冗余计算（如将固定值提前计算）。 3. 终止条件：确保嵌套循环能正常退出，避免无限循环。

总结[编辑 | 编辑源代码]

嵌套循环是C语言中处理复杂迭代任务的强大工具，通过合理设计内外层循环的逻辑，可以高效解决多维数据遍历、模式生成等问题。初学者应通过练习逐步掌握其执行流程和调试技巧。