程序设计入门——C语言：多层循环

# 1. 简介

## 1.1 C语言简介

C语言是一种广泛应用于系统级编程的高级编程语言。它于1972年由丹尼斯·里奇在贝尔实验室开发，并在之后几十年里成为最受欢迎的编程语言之一。C语言的设计目标是提供一种简单、高效、可移植的编程语言来开发UNIX操作系统。

C语言具有简洁的语法、强大的表达能力和高效的执行效率，因此它广泛用于操作系统、嵌入式系统、编译器、数据库系统等领域的开发。C语言的特点包括面向过程、结构化、静态类型、按值传递等。

## 1.2 循环结构概述

循环结构是编程中常用的一种控制结构，用于重复执行一段代码。通过循环结构，可以简化代码，提高效率，并实现一些需要重复处理的任务。在C语言中，常用的循环结构有while循环、do-while循环和for循环。

循环结构的基本原理是判断一个条件表达式的真假，并根据结果来决定是否执行循环体中的代码。如果条件为真，就继续执行循环体；如果条件为假，就跳出循环，继续执行后面的代码。

循环结构的设计要遵循以下几个原则：
- 初始化循环变量
- 设置循环终止条件
- 修改循环变量的值
- 控制循环的步长或方向

在下一章节中，我们将介绍循环语句的基础知识和嵌套循环的概念。

# 2. 基础知识

循环语句是在程序中重复执行特定代码块的一种控制结构，它可以让程序按照特定的条件重复执行某段代码，节省了代码量的同时提高了代码的灵活性。在C语言中，循环结构包括`for`循环、`while`循环和`do...while`循环。

### 2.1 循环语句基础

在C语言中，`for`循环的语法结构如下：

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

`while`循环的语法结构如下：

while (循环条件) {
    // 代码块
}

`do...while`循环的语法结构如下：

do {
    // 代码块
} while (循环条件);

使用循环语句可以实现对某个代码块的重复执行，可以根据特定条件来控制循环的终止。

### 2.2 嵌套循环概念

在C语言中，我们可以在一个循环的内部再嵌套另一个循环，这种循环嵌套的结构称为嵌套循环。嵌套循环的使用场景非常多，尤其在处理多维数组时常常用到嵌套循环。

下面是一个简单的嵌套循环示例，用于打印一个5行5列的星号(*)图案：

#include <stdio.h>

int main() {
    int rows = 5;
    int cols = 5;

    for (int i = 0; i < rows; i++) {
        for (int j = 0; j < cols; j++) {
            printf("* ");
        }
        printf("\n");
    }

    return 0;
}

在上面的示例中，外层循环控制行数，内层循环控制列数，通过嵌套循环打印出了一个5行5列的星号图案。

在接下来的章节中，我们将更深入地学习多层循环的原理和应用。

# 3. 多层循环原理

#### 3.1 多层循环的定义

多层循环是指在一个循环语句内部嵌套另一个或多个循环语句的结构。在C语言中，可以通过嵌套使用for、while、或do-while语句来实现多层循环。

#### 3.2 多层循环的执行顺序

在多层循环