多重循环

1. 多重循环的定义

多重循环（也称为嵌套循环）是指在一个循环语句的循环体内部，再包含另一个或多个循环语句。简单来说，就是 “循环里套循环”。外层循环执行一次，内层循环会完整执行一轮，直到内层循环条件不满足后，再继续执行外层循环的下一次迭代。

（一 ）多重循环的基本使用

基本格式：

for ( 循环变量 <- 数据集) {  
  for(){  
    for(){  
    }  
  }  
}

说明:

1.for可以替换成while循环。

2.循环的嵌套可以有多个，数量不限。

3.里外层循环执行的次数不相同。

编码示例:

for (i <- 1 to 5){  
  println(i)  
  for(j <- 10 to 15){  
     print(i, j)  
  }

2. 多重循环的格式

以常见的 for 循环和 while 循环为例，基本格式如下（以两层循环为例，多层循环可依此嵌套）：

（1）for 循环嵌套 for 循环

for 外层变量 in 外层可迭代对象:
    # 外层循环体（非循环部分）
    for 内层变量 in 内层可迭代对象:
        # 内层循环体（受内外层循环控制）
    # 外层循环体（非循环部分）

（2）while 循环嵌套 while 循环

外层条件初始化
while 外层循环条件:
    # 外层循环体（非循环部分）
    内层条件初始化
    while 内层循环条件:
        # 内层循环体
        内层条件更新
    外层条件更新

（3）for 与 while 混合嵌套

for 外层变量 in 外层可迭代对象:
    内层条件初始化
    while 内层循环条件:
        # 内层循环体
        内层条件更新
    # 外层循环后续操作

3.多重循环的注意事项

1. 循环层次不宜过多：通常建议嵌套不超过 3 层，否则代码可读性会大幅下降，逻辑容易混乱。
2. 内外层循环变量避免重名：若变量名相同，内层变量会覆盖外层变量，导致逻辑错误（尤其在 for 循环中）。

# 错误示例：变量名重复
for i in range(3):
    for i in range(2):  # 内层i覆盖外层i
        print(i)

3. 内层循环的执行频率：外层循环执行 n 次，内层循环每次执行 m 次，则内层总执行次数为 n*m，需注意性能问题（数据量大时可能耗时）。
4. 循环控制语句的影响范围：break 和 continue 仅作用于当前所在的循环层，不会直接影响外层循环。

for i in range(3):
    for j in range(3):
        if j == 1:
            break  # 仅跳出内层循环，外层循环继续
        print(i, j)

5.初始化位置：内层循环的初始化语句（如 while 循环的条件变量）需放在外层循环内部，否则内层循环可能只执行一次。

# 错误示例：内层初始化在外层循环外
i = 0
j = 0  # 错误：j初始化在外层，内层循环只会执行一次
while i < 3:
    while j < 2:
        print(i, j)
        j += 1
    i += 1

6. 逻辑清晰化：复杂逻辑可拆分到函数中，或通过注释说明各层循环的作用，提高可维护性。

今日课程练习

输出特殊图形

【讲解任务】编写代码打印输出如下图形:

1

22

333

4444

55555

for(i <- 1 to 5){  
 for(j <-1 to i){  
   println(s"${i}")  
  }  
  println()  
}

打印九九乘法表

object MultiplicationTable {  
def main(args: Array[String]): Unit = {

    // 使用双层for循环生成九九乘法表

    for (i <- 1 to 9) {

      for (j <- 1 to i) {

        printf(s"$j×$i=${i*j}\t") // 使用制表符对齐

}  
println() // 每行结束后换行  
}  
}

百鸡白钱问题

[提问]：数学上怎么求？

[思路]：暴力破解

1. 列出公鸡，母鸡，小鸡的所有组合数量；

2. 计算这些组合是否符合100钱的要求。

[步骤，边讲边写代码演示]

1. 通过两层for循环，列出所有组合。这儿有两个变量：公鸡数量，母鸡数量；小鸡数量用100减出即可。

2. 判断是否满足100钱

3. 判断小鸡数是否是3的整数倍。

for(gj <- 1 to 20) {  
  for(mj <- 1 to 33){  
    val xj = 100 - gj - mj  
    if(xj % 3 == 0 && 5*gj + 3*mj + xj/3 == 100){  
        println(gj, mj, xj)  
    }  
  }  
}