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C语言——循环的嵌套小练习

news 2025/10/3 10:00:58

📝练前预警：
我们前面是已经学习了循环结构(for、while、do while)以及跳转语句(break、continue)还有跳转语句goto，如果没有学习过这个的可以打开下面链接进行学习，以便后面的练习不会看不懂代码

🔗循环结构和跳转语句的学习
🔗跳转语句goto的学习

🔔前言：为什么循环的嵌套以`for`为主❓

在前面学习了循环结构，这三种循环常常是会嵌套起来使用的，以便更好的解决问题
在循环结构的嵌套中，我们常常是使用for循环来进行嵌套

为什么呢？

因为for循环因其结构清晰、控制集中、与常见编程模式高度匹配而成为首选，特别是在处理数组、矩阵和固定次数的迭代时表现最佳。
而另两个循环结构会非常的冗长，结构不清晰，若嵌套多的话可读性降低，后面会有一个例子可以比较理解

✍️练习题：

这些练习题是由易到难（只对难的有详细的解释和注释)，注意理解

1️⃣打印矩形

练习1：

要求：用*来打印3*7大小的矩形
下面是三种循环的嵌套，后面的练习题只会使用for循环的嵌套，如有要练习的可以自行练习

1.1、`for`的嵌套

for循环：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 0;	//行int j = 0;	//列for (i = 1; i <= 3; i++)	{for (j = 1; j <= 7; j++)printf("*");	//打印完7列的 * 后第一层for循环结束/*第一层for循环结束，我们要换行，不然会导致原本第二行的 * 紧跟着打印，最后变成一行而不是三行了*/printf("\n");		}return 0;
}

1.2、`while`的嵌套

while循环：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;	//行while (i <= 3){int j = 1;	//列while (j <= 7){printf("*");j++;		}printf("\n");i++;		//打印完第一行后自增，打印第二行，直到打印完第三行后条件不满足，结束}return 0;
}

1.3、`do while`的嵌套

do while循环：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 1;do{int j = 1;do{printf("*");j++;} while (j <= 7);printf("\n");i++;} while (i <= 3);return 0;
}

我们可以看到上面的三个代码，它们想表达的意思是一样的，但它们所写的形式有所差别，其中for循环的是最为简便，理解起来也是比较好的，代码也比较简短清晰

2️⃣打印等腰直角三角形

练习2：

要求：可以自定义输入三角形的行号，输出对应的三角形
我们在打印*时我们为了显得等腰，我们可以在* 后面加个空格

#include <stdio.h>
int main()
{int i=0;int n=0;printf("请输入三角形的行号：");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++)	{int j=1;for(j=1;j<=i;j++){printf("* ");}printf("\n");}return 0;
}

3️⃣打印九九乘法表

练习3：

要求：九九乘法表要每行打印阶梯状
每行的表达式之间要有跳格符
比如：
1*1=1
1*2=2 2*2=4
1*3=3 2*3=6 3*3=9

#include <stdio.h>
int main()
{    int i=0;	for(i=1;i<=9;i++)		{		int j=1;		for(j=1;j<=i;j++)		{			printf("%d*%d=%d\t",j,i,i*j);		}		printf("\n");	}    return 0;
}

4️⃣打印1-100之间的素数

练习4：

找出1-100之间的素数
素数(质数)，只能被1和本身整除的整数，如2、3、5…

要求：
每5个素数换一行
每个素数之间要跳格

练习前的理解：
- way1、可以用i除2 ~ (i-1)范围内的数字，如果被整除成功就不是素数
- way2、用平方根：（这个作为拓展，建议尝试理解学习）

方法一：
#include<stdio.h>
int main()
{int i = 0;	int count = 0;	//计算素数的个数for (i = 1; i <= 100; i++){int j = 0;for (j = 2; j < i; j++)		//得到2~(i-1)的数{/*当i=1，j(2)<i(1) 这个条件为假，不执行for循环，到if语句j(2)>=i(1)为真但因为 i(1)>1为假，不打印当i=2，j(2)<i(2) 这个条件为假，不执行for循环，到if语句j(2)>=i(2)为真，打印素数值当i=3，j(2)<i(3) 这个条件为真，进入for循环，i(3)%j(2)==0 为假，不跳离，j++，j=3，j(3)<i(3) 这个条件为假，到if语句j(3)>=i(3)为真，打印素数值当i=4，j(2)<i(4) 这个条件为真，进入for循环，i(4)%j(2)==0 为真，跳离，到if语句j(2)>=i(4)为假，不打印*/if (i % j == 0)	//判断非素数break;}if (j >= i && i > 1)	//因为1、2都无法通过上面的for循环，1是非素数（因此我们加一个判断条件i>1，避免打印非素数1）{count++;printf("%d\t", i);if (count % 5 == 0)		//每五个素数，换一次行printf("\n");}	}return 0;
}

方法二：
不建议：利用goto跳转语句：
#include <stdio.h>
#include<math.h>	//下面用sqrt()开方函数需要包括的头文件
int main()
{int i = 0;int count = 0;	//计数//goto的标签（start）
start:i++;		// 首先i=1if (i > 100)	//i超过100，不在计算范围内，跳转到return 0；goto end;int j = (int)sqrt(i);		//j接收i的开方值if (i == 1)		//如果i为1，直接算第二个值，因为1是非素数goto start;for (j = 2; j <= (int)sqrt(i); j++)	//判断是否为素数{if (i % j == 0)		//非素数，直接回到最开始，算下一个值，来进行判断是否为素数goto start;}count++;		//是素数，计数加一printf("%d\t", i);		//打印素数值if (count % 5 == 0)printf("\n");goto start;		//计算完一个素数值，要回到最初，算下一个是否为素数//100以内的判断素数结束
end:return 0;
}
***************************************
***************************************
也可以这样写：
#include <stdio.h>
#include<math.h>	//下面用sqrt()开方函数需要包括的头文件
int main()
{int i = 0;int count = 0;	//计数//goto的标签（start）
start:i++;		// 首先i=1for (; i <= 100; i++){int j = (int)sqrt(i);		//j接收i的开方值if (i == 1)		//如果i为1，直接算第二个值，因为1是非素数goto start;for (j = 2; j <= (int)sqrt(i); j++)	//判断是否为素数{if (i % j == 0)		//非素数，直接回到最开始，算下一个值，来进行判断是否为素数goto start;}count++;		//是素数，计数加一printf("%d\t", i);		//打印素数值if (count % 5 == 0)printf("\n");goto start;		//计算完一个素数值，要回到最初，算下一个是否为素数；当i=100时，回到最初，i++，i=101，但因为for循环条件不满足，只能离开循环，结束}return 0;
}

方法二：
推荐：简化代码(不使用goto)：
#include <stdio.h>
#include<math.h>
int main()
{int i = 0;  //i 是100以内的整数int count = 0;  //计数（计算素数的个数）for (i = 1; i <= 100; i++){int flag = 1;   //标记flag素数是1int j = (int)sqrt(i);    //得到i 的平方根，此时sqrt(i)得到的数是double类型，要转换为int类型for (j = 2; j <= (int)sqrt(i); j++)  //除了1和其本身，所以从2开始取余；这个会导致1、2、3无法进入循环判断是否是素数{if (i % j == 0)     //判断会不会被整除（整除就非素数）{flag = 0;   //不是素数，标记falg为0break;}}if (i == 1)     //因为 1 无法进入循环判断是否为素数，我们就手动定义flag = 0;//为什么2、3也无法进入循环判断是否为素数，而我们不用定义呢？//是因为我们最开始就认为100以内所有的数都为素数了，我们只需要将非素数的标记flag为0就可以了if (flag == 1)  {count++;printf("%d\t", i);/*下面的if语句最好在 if (flag == 1)  里面，是因为如果在外面的话count=0会打印一次换行当count=5时，打印一次换行，后面如果是非素数，count仍然为5，又打印一次空行*/ if (count % 5 == 0)     printf("\n");           } }return 0;
}