本篇目录
- 1. 选择结构的嵌套
- 1.1 if-else的嵌套：多层级判断
- 1.2 switch-case的嵌套
- 1.3 选择结构与逻辑运算符的结合
- 2. 循环结构的嵌套
- 2.1 嵌套循环：多层重复执行
- 2.2 循环控制的技巧
- 3. 其他
- 3.1 本篇参考/来源
在学习本篇之前，请巩固上节的知识点
1. 选择结构的嵌套
在很多问题的处理上，单层的选择或者是不断堆积的else会显得格外的低效，这时候我们可以用到嵌套，将复杂的步骤进行简化。
1.1 if-else的嵌套：多层级判断
当需要在一个条件分支中再做细分判断时，可以使用 if-else 的嵌套结构。
其中的逻辑是先判断大条件，再在大条件下判断小条件。
语法架构为
if(外层条件){
//外层为真时执行的代码
if(内层条件1){
//内层条件1为真时执行的代码
}else{
//内层条件1位假时执行的代码
}
}else{
//外层为假时执行的代码
}其实很好理解，类似一个病人在医院挂号。
医院会先判断“是否为急诊”（外层条件），若为急诊再判断“是否危及生命”（内层条件1）；若不是急诊，则按照普通看病流程处理。
例1. 判断一个数是否为能被3整除的偶数
int num = 6;
if(num%2 == 0){ //可以被2整除就是偶数
if(num%3 == 0){ //能否被3整除
printf("%d是能被3整除的偶数\n",num);
}else{
printf("%d是偶数，但不能被3整除\n",num);
}
}else{
printf("%d不是偶数\n",num);
}注意事项
- 嵌套层级建议不超过3层，因为过多的层级会降低代码的可读性，让人难以理解
- 内层的 if-else 需要严格缩进，明确与外层之间的关系
1.2 switch-case的嵌套
不只是常见的 if-else 支持嵌套， switch-case 也支持嵌套。
而且具有“穿透性”，体现在：省略break时继续执行下一个case。
int a;
switch(a/b){ //将a以b为一组，进行不同层级的划分
case 1:
switch(a){ //根据a的值进行判断
case 1 :printf("..");break;
...
}
case 2:
...
}当多个case需要执行相同逻辑时，可省略中间case的break，实现“区间批量处理”。
例2.按分数段进行评级（90-100为A，80-89位B…）
int score = 85;
switch(score/10){ // 整除10后，可以划分分数段
case 10:
case 9:printf("等级A\n"); //10和9共享逻辑
case 8:printf("等级B\n");
case 7:printf("等级C\n");
case 6:printf("等级D\n");
default:printf("等级E\n");
}- 在电梯的内部，如果我们按下“10楼”和“9楼”都需要停在9楼以上区域，电梯可以连续停靠（穿透），直到触发“9楼”的停靠指令（break）。
1.3 选择结构与逻辑运算符的结合
在第一节基本语法结构中，我们学习了逻辑运算符&&（与）、｜｜（或）、！（非）。
合理的使用这些逻辑运算符，可以代替部分嵌套结构。
如上节中5和7的最小公倍数中，我们使用了"i % 5 == 0 && i % 7 == 0"去代替了if( i%5==0 )中再嵌套if ( i %7 == 0)的情况。
同理，我们可以将例1的程序简化：
int num = 6;
if(num%2 == 0 && num%3 == 0){ //同时可以被2和3整除的数
printf("%d是能被3整除的偶数\n",num);
}else{
printf("%d不是偶数\n",num);
}优点
- 相比较嵌套 if-else 或者 if 的多层嵌套，运用逻辑运算符组合的条件更直观，且执行效率更高。
2. 循环结构的嵌套
循环结构的嵌套是实现矩阵运算、排序算法等的基础。
·矩阵运算涉及到多维数组，在学习到数组的时候会进行讲解。
·排序算法：如对一串数字进行大小排序，诸多算法中常见的。
2.1 嵌套循环：多层重复执行
嵌套循环很好理解，就是一个循环里面中再嵌套另一个循环，外层循环控制着“轮次”，内层循环控制“没轮的重复次数”。
这个流程图可能有些许复杂，我来简单讲一下：
- 对一个数先进行判断是否满足外层条件，不满足直接退出外层循环，满足则进行到步骤2
- 对这个数再进行内层条件的判断，直到不满足内层条件后，退出内层的循环返回到外层循环
- 在外层更新后，判断是否满足外层条件，满足则直接退出外层循环，不满足则重复步骤2、3
只有外层条件不满足时，整个循环才结束，如上图所示⬆️
例3.打印5行5列的正方形星号
for(int i=0; i<5; i++){ //5行
for(int j=0; j<5; j++){ //每行5个
printf("*");
}
printf("\n"); //每行结束后换行
} - * * * *- * * * *- * * * *- * * * *- * * * *同理，九九乘法表也可以按照这个逻辑进行打印。
2.2 循环控制的技巧
- break与标志位
在多层循环中，需要一次性跳出所有的循环时，仅用break是无法实现的（因为只能跳出当前层），我们可以使用标志位来进行跳出（在最外层循环中的条件判断里添加，常与逻辑运算符结合使用）。
标志位：一个记录循环状态的变量，可以是一个布尔值，为真时结束循环。后续会使用到。
- continue与复杂条件
continue可以结合逻辑判断，跳过循环中“不需要处理”的迭代，减少无效的计算 - 减少重复计算
循环内部的重复计算会降低效率，尤其在多层嵌套循环中，需将“与循环变量无关的计算”移到循环外。
3. 其他
3.1 本篇参考/来源
- 图片由本人绘制而成