C++循环结构详解：while、for与循环控制

"acwing算法第三讲" 在编程中，循环结构是至关重要的，因为它允许我们重复执行一段代码，直到满足特定条件或完成预定次数。本节主要讲解了C++中的三种循环结构：while循环、do-while循环和for循环，以及跳转语句（break和continue）和多层循环的应用。 首先，while循环是基于条件的循环，它会先检查条件，如果条件为真，则执行循环体内的代码，之后再次检查条件，如此反复，直到条件变为假。例如，求1~100中所有数的立方和，可以使用while循环实现： ```cpp int sum = 0; int i = 1; while(i <= 100) { sum += i * i * i; i++; } ``` 接着是do-while循环，它与while循环类似，但不同之处在于它先执行循环体，然后检查条件。即使初始条件不满足，do-while循环也会至少执行一次。例如，我们可以用do-while循环求斐波那契数列的第n项： ```cpp int n, f1 = 1, f2 = 1, fn; do { if (n == 1 || n == 2) { fn = n; } else { fn = f1 + f2; f1 = f2; f2 = fn; } } while (--n > 0); ``` for循环是C++中最常用的循环结构，它的语法紧凑且功能强大。for循环通常用于已知循环次数的情况。它包含三个部分：初始化（init-statement）、条件检查（condition）和迭代（expression）。例如，求1~100中所有数的立方和，使用for循环可以这样写： ```cpp int sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += i * i * i; } ``` 跳转语句在循环中起到改变流程的作用。break语句用于立即退出最内层的循环，而continue语句则跳过当前迭代剩余的部分，直接进入下一次迭代。例如，判断质数和求偶数和的题目可以用这两个语句解决： ```cpp // 判断质数 bool isPrime(int n) { for (int i = 2; i * i <= n; i++) { if (n % i == 0) { return false; } } return true; } // 求偶数和 int evenSum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { if (i % 2 == 0) { evenSum += i; } } ``` 多层循环在处理复杂问题时很有用，例如打印质数或菱形图案。例如，打印1~100中的所有质数，可以使用两层循环： ```cpp for (int i = 2; i <= 100; i++) { bool isPrime = true; for (int j = 2; j * j <= i; j++) { if (i % j == 0) { isPrime = false; break; } } if (isPrime) { cout << i << " "; } } ``` 至于打印n阶菱形，这需要根据n的奇偶性来调整内部循环的逻辑，这里不再详述，但可以看到多层循环如何帮助解决更复杂的几何或数学问题。 通过掌握这些循环结构和跳转语句，我们可以更有效地编写程序，将抽象思维转化为具体的代码，从而解决各种算法问题。在ACWing的算法课程中，深入理解和熟练运用这些概念是至关重要的。