C++ 核心知识点汇总（第四日）（循环结构）

C++ 核心知识点汇总（第四日）（循环结构）

引言

循环结构是程序的“效率引擎”，用于处理重复执行的逻辑（如遍历、累加、图形打印等），是从“顺序执行”到“批量处理”的关键一步。

一、循环结构核心基础

1. 什么是循环？

程序重复执行一段代码（循环体），直到满足终止条件，核心作用是减少重复代码、提高效率。

2. 三种循环的对比（高频考点）

二、三种循环的语法与执行流程

1. for 循环：次数明确的“标准化循环”

语法与执行步骤

for (初始化表达式; 条件表达式; 增量表达式) {
// 循环体（条件为真时执行）
}

核心示例（真题高频：0-100偶数求和）

int sum = 0;
for (int i = 0; i <= 100; i += 2) {
sum += i;
}
cout << sum; // 输出：2550

真题坑点：循环变量的作用域

for 循环中初始化的变量（如 int i）仅在循环体内有效，外部无法访问。

真题坑点：浮点数循环条件的精度问题

// 错误：浮点数精度误差导致循环次数不确定
for (double i = 0; i < 1.0; i += 0.1) {
cout << i << " ";
}
// 建议：用整数控制循环次数，再转换为浮点数
for (int i = 0; i < 10; i++) {
double x = i * 0.1;
cout << x << " ";
}

2. while 循环：条件驱动的“灵活循环”

语法与执行步骤

while (条件表达式) {
// 循环体（条件为真时执行）
}

核心示例（真题高频：求正整数各位数字之和）

int N, tnt = 0;
cin >> N;
while (N != 0) {
tnt += N % 10; // 取最后一位数字
N /= 10; // 去掉最后一位
}
cout << tnt; // 输入123 → 输出6

真题坑点：循环变量未初始化

int tnt; // 未初始化，值为随机数
for (int i = 0; i < 10; i++)
tnt += i;
cout << tnt; // 输出不确定的值（高频错题）

3. do-while 循环：必须执行一次的“保底循环”

语法与执行步骤

do {
// 循环体（至少执行一次）
} while (条件表达式);

核心示例（真题高频：菜单选择）

int choice;
do {
cout << "1. 开始游戏\\n2. 退出\\n请选择：";
cin >> choice;
} while (choice != 2); // 直到选择退出才结束

真题考点：do-while 至少执行一次

判断题：do-while 语句的循环体至少会执行一次 ✅ 正确

三、循环控制语句：break / continue / return（核心考点）

循环控制语句用于改变循环的执行流程，是考试中最易出错的部分。

1. break：终止当前层次的循环/switch

• 作用：跳出当前所在的循环或 switch 语句，后续代码不再执行；
• 多层循环中：仅跳出当前层次的循环（如内层循环的 break 不会影响外层循环）；
• 真题示例：

for (int i = 5; i < 100; i += 5) {
if (i % 2 == 0) continue;
tnt += 1;
if (i % 3 == 0 && i % 7 == 0) break; // 遇到21时终止循环
}
// 执行到i=21时，tnt=10（i=5,15,25,35,45,55,65,75,85,95共10个奇数，第11个i=21触发break）

2. continue：跳过本次循环，进入下一次判断

• 作用：跳过当前循环体中 continue 之后的代码，直接进入下一次循环条件判断；
• 注意：不会终止循环，只是跳过本次循环的剩余语句；
• 真题示例：

for (int i = 0; i < 10; i++) {
if (i % 3) continue; // 非3的倍数跳过
printf("0#"); // 仅i=0,3,6,9时执行
}
// 输出：0#0#0#0#

3. return：直接终止函数执行

• 作用：退出当前函数（包括 main 函数），不仅终止循环，还会终止整个函数；
• 真题示例：

for (int i = 0; i <= 10; i++) {
if (i == 5) return 0; // 直接退出main函数，后续代码不再执行
cout << i;
}
// 输出：01234（i=5时退出）

4. 循环控制语句对比表

四、多层循环：嵌套循环的执行与应用

1. 什么是多层循环？

一个循环体内包含另一个完整的循环结构，常见于二维场景（如打印图形、遍历二维数组、组合计数）。

执行顺序：外层循环执行一次，内层循环执行一轮

// 示例：打印3行4列的星号
for (int i = 0; i < 3; i++) { // 外层循环：控制行数
for (int j = 0; j < 4; j++) { // 内层循环：控制列数
cout << "*";
}
cout << endl;
}
// 输出：
// ****
// ****
// ****

2. 高频实战场景（真题必背）

场景1：打印金字塔图形（高频考点）

int height = 5;
for (int i = 0; i < height; i++) {
// 打印前面的空格：每行空格数 = height – i – 1
for (int j = 0; j < height – i – 1; j++) {
cout << " ";
}
// 打印星号：每行星号数 = 2 * i + 1
for (int k = 0; k < 2 * i + 1; k++) {
cout << "*";
}
cout << endl;
}
// 输出：
// *
// ***
// *****
// *******
// *********

场景2：九九乘法表（高频考点）

for (int hang = 1; hang < 10; hang++) { // 外层：控制行数
for (int lie = 1; lie < hang + 1; lie++) { // 内层：控制列数
printf("%d*%d=%d ", lie, hang, lie * hang);
}
printf("\\n");
}
// 输出：
// 1*1=1
// 1*2=2 2*2=4
// 1*3=3 2*3=6 3*3=9
// …

3. 多层循环优化技巧

• 减少内层循环次数：通过数学推导缩小内层循环的范围（如场景3中 y >= x、z >= y 减少无效遍历）；
• 避免重复计算：将内层循环中不变的计算移到外层（如 height – i – 1 可在外层计算后存储）；
• 及时终止循环：在内层循环中使用 break 提前终止无效迭代。

六、实战场景与真题解析（必背）

1. 场景1：阶乘求和（真题高频）

int N;
cin >> N;
int tnt = 0, nowNum = 1;
for (int i = 1; i < N + 1; i++) {
nowNum *= i; // 计算当前i的阶乘
tnt += nowNum; // 累加阶乘
}
cout << tnt; // 输入3 → 输出：1!+2!+3!=1+2+6=9

2. 场景2：判断位增数（真题高频）

int N;
cin >> N;
int n2 = N % 10; // 先取最后一位
N /= 10;
while (N) {
int n1 = N % 10;
if (n1 >= n2) { // 前一位 >= 后一位，不是位增数
cout << 0;
return 1;
}
n2 = n1;
N /= 10;
}
cout << 1; // 输入123 → 输出：1

3. 场景3：输出能被7整除但不能被3整除的数（真题高频）

for (int i = 0; i <= 100; i++) {
if (i % 7 == 0 && i % 3 != 0) {
cout << i << endl;
}
}
// 等价写法：!(i % 7) && i % 3 != 0 或 i % 7 == 0 && !(i % 3 == 0)
// 错误写法：i % 7 && i % 3（表示i不能被7整除且不能被3整除）

总结