实验5_循环结构2

一、实验目的

本实验是循环结构基础知识的深化与实践，重点在于培养学习者利用循环解决复杂问题的逻辑构建能力。具体目标如下：

1.掌握循环结构的嵌套：深入理解循环嵌套的执行机制与流程，能够熟练地设计和编写二层及以上的多重循环程序，以解决具有多维特征的实际问题。

2.掌握break和continue语句：准确理解break和continue语句在循环控制中的作用与区别，能够根据具体逻辑需求，在单层循环及嵌套循环中恰当地使用它们来改变程序流程。

3.提升循环结构程序设计能力：能够综合运用循环的嵌套、流程控制语句以及之前所学的选择结构，独立分析和设计算法，解决如搜索、排序、图案生成等较为复杂的编程问题，培养扎实的算法思维和代码实现能力。

二、相关知识点

1. 循环结构的嵌套

（1）外层循环每执行一次，内层循环就要完整地执行一遍。

（2）典型应用：

打印二维图形：如直角三角形、菱形等（外层循环控制行，内层循环控制每行的空格和星号数量）。

处理二维数据：如遍历二维数组、矩阵运算。

穷举与搜索：如找出所有满足特定条件的组合（例如，百钱百鸡问题）。

2. break 和 continue 语句

（1）break 语句

·作用：用于立即终止它所在的那一层循环（或switch语句），并跳出该循环体，继续执行该循环之后的语句。

·在嵌套循环中的使用：break默认只影响当前它所在的最近一层循环。若要直接从内层循环跳出多层嵌套循环，通常需要配合使用标签（Label）（某些语言支持，如Java）或设置标志变量并通过条件判断逐层跳出。

（2）continue 语句

·作用：用于跳过本次循环中continue语句之后的剩余代码，立即进入当前循环的下一次迭代（即：在while/do-while中直接进行条件判断，在for中先执行表达式3再判断条件）。

·与break的区别：continue并非终止整个循环，而是“抛弃”当前这一次的循环过程，继续下一轮循环；而break是直接结束整个循环。

（3）应用场景

·break：在搜索到目标后立即终止循环，避免不必要的后续计算。

·continue：用于跳过不符合条件的某些迭代，例如，在循环处理一批数据时，遇到无效数据则跳过。

3. 循环结构程序设计的要点与技巧

（1）循环变量的控制：在嵌套循环中，内外层循环的循环控制变量应使用不同的变量名（如外层用i，内层用j），并仔细设计其初始值、变化步长和终止条件，避免逻辑混乱。

（2）避免死循环：确保循环体内有使循环条件最终能变为“假”的语句。在嵌套循环中，要特别注意内层循环对可能影响外层循环条件的变量的修改。

（3）代码可读性：采用清晰的缩进格式来体现代码的层次结构，这对于理解和调试嵌套循环至关重要。

（4）算法选择：面对一个问题，应首先分析其规律，选择最合适的循环结构和算法（例如，用嵌套循环实现冒泡排序），然后再进行编码。