程序设计入门——C语言：循环的实际应用

# 1. C语言循环结构简介
## 1.1 循环的概念和作用
循环是一种重复执行某段代码的结构，它可以帮助我们简化重复性的工作，提高代码的重用性和效率。

在编程中，循环可以用于执行相同的代码块，直到满足特定条件为止。它允许我们反复执行一组语句，以便完成特定的任务。

循环有很多实际应用，例如遍历数组、处理数据、打印图形等。

## 1.2 C语言中的循环结构
在C语言中，有三种常见的循环结构：for循环、while循环和do-while循环。

- for循环：用于指定一个代码块要执行的次数。它包含了初始化、循环条件和更新循环变量的语句。

- while循环：用于在指定条件为真时重复执行一个代码块。它在每次迭代之前检查循环条件是否满足。

- do-while循环：与while循环类似，只是它先执行循环体，然后再检查循环条件。这意味着无论循环条件是否为真，循环体至少会被执行一次。

## 1.3 for循环、while循环和do-while循环的基本语法
下面是这三种循环的基本语法：

#### for循环的语法：

for (初始化表达式; 循环条件; 更新表达式) {
  // 循环体
}

#### while循环的语法：

while (循环条件) {
  // 循环体
}

#### do-while循环的语法：

do {
  // 循环体
} while (循环条件);

在这些循环语句中，循环条件可以是一个布尔表达式（例如`i < n`）或一个返回布尔值的函数调用。

循环体是循环中要执行的语句块，它们可以是单独的语句或语句块。

这些循环结构在实际应用中具有不同的特点和用法。我们将在接下来的章节中详细讨论它们的应用和技巧。

# 2. 利用循环实现数值计算

循环结构在数值计算中非常常见，它可以简化复杂的计算过程，并提高代码的可读性。本章将介绍如何利用循环实现各种数值计算。

### 2.1 通过for循环实现累加和累乘计算

# 场景：计算1到10的累加和及累乘积

# 累加和
sum = 0
for i in range(1, 11):
    sum += i
print("1到10的累加和为：", sum)

# 累乘积
product = 1
for i in range(1, 11):
    product *= i
print("1到10的累乘积为：", product)

# 结果说明：
# 1到10的累加和为： 55
# 1到10的累乘积为： 3628800

代码总结：利用for循环和累加/累乘操作，可以方便地计算数列的累加和和累乘积。

### 2.2 使用while循环实现数值递减和递增计算

// 场景：使用while循环实现数值的递减和递增计算

// 数值递减
int num1 = 10;
while (num1 > 0) {
    System.out.println(num1);
    num1--;
}

// 数值递增
int num2 = 1;
while (num2 <= 10) {
    System.out.println(num2);
    num2++;
}

// 结果说明：
// 数值递减：
// 10
// 9
// 8
// 7
// 6
// 5
// 4
// 3
// 2
// 1
// 数值递增：
// 1
// 2
// 3
// 4
// 5
// 6
// 7
// 8
// 9
// 10

代码总结：利用while循环和递减/递增操作，可以实现数值的递减和递增计算。

### 2.3 利用do-while循环实现特定条件下的数值计算

// 场景：利用do-while循环实现输入某个数字，如果小于等于10则继续输入，否则结束循环

package main

import "fmt"

func main() {
    var num int
    for {
        fmt.Print("请输入一个数字：")
        fmt.Scanln(&num)
        if num > 10 {
            break
        }
    }
}

// 结果说明：
// 当输入的数字小于等于10时，会要求继续输入，直到输入的数字大于10才会结束循环。

代码总结：利用do-while循环和条件判断，可以实现在特定条件下继续进行数值输入的循环。

# 3. 循环的实际应用——打印图形

在本章中，我们将探讨如何利用循环结构来打印各种图形，包括直角三角形、矩形、菱形和其他特殊图形。通过这些实际的例子，我们将更好地理解循环在图形打印中的应用技巧和方法。

#### 3.1 利用循环打印直角三角形

下面是一个使用嵌套循环打印直角三角形的示例代码：

# Python示例代码
rows = 5
for i in range(1, rows+1):  # 外层循环控制行数
    for j in range(1, i+1):  # 内层循环控制每行的打印字符数
        print("*", end="")
    print()

**代码说明**：在这个例子中，外层循环控制行数，内层循环控制每行打印的字符数，通过嵌套循环的方式实现直角三角形的打印。

**代码执行结果**：

*

#### 3.2 使用嵌套循环打印矩形和其他图形

接下来，我们将介绍如何利用嵌套循环打印矩形和其他特殊图形的示例代码。

// Java示例代码
public class PrintShapes {
    public static void main(String[] args) {
        int rows = 5;
        int columns = 10;
        // 打印矩形
        for (int i = 1; i <= rows; i++) {
            for