C++条件判断与循环（三）（算法竞赛）

散峰而望

发布于 2025-12-23 12:59:56

1010

前言

前面已对对逻辑操作符、switch 语句、while 语句的详细讲解，不知各位是否能够熟练的掌握。接下来将对 for 循环、do - while 循环、break 和 contunue 语句，以及非常重要的循环嵌套进行讲解、分析和练习。希望这篇文章能够帮助每一位算法竞赛的前行者，更好的了解条件判断与循环。

7. for 循环

7.1 for 循环语法形式

for循环是三种循环中使用最多的，for循环的语法形式如下：

//形式1 
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
    语句;

//形式2 
//如果循环体想包含更多的语句，可以加上
大括号 
for(表达式1; 表达式2; 表达式3)
{
    语句1;
    语句2;
    ...
}

表达式1：用于循环变量的初始化 表达式2：用于循环结束条件的判断 表达式3：用于循环变量的调整

7.2 执行流程

首先执行表达式 1 初始化循环变量，接下来就是执行表达式 2 的判断部分，表达式 2 的结果如果 ==0，则循环结束；表达式2的结果如果 !=0 则执行循环语句，循环语句执行完后，再去执行表达式 3 ,调整循环变量，然后再去表达式2的地方执行判断，表达式 2的结果是否为0，决定循环是否继续。

整个循环的过程中，表达式 1 初始化部分只被执行 1 次，剩下的就是表达式 2、循环语句、表达式 3 在循环。

7.3 实践

练习：使用 for 循环在屏幕上打印 1~10 的值

参考代码：

//代码1
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n;
	for(n = 1; n <= 10; n++)
	{
		cout << n << " ";
	}
	return 0;
 }

//代码2
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	
	for(int n = 1; n <= 10; n++)
	{
		cout << n << " ";
	}
	return 0;
 }

运行结果：

提示：上面两种代码的差异是，代码 1 中 for 循环结束后，i的值还可以继续使用；但是代码 2 中 for 循环的外边是不能使用的，i 只能在 for 循环中使用。

7.4 while和for对比

for 和 while 在实现循环的过程中都有初始化、判断、调整这三个部分，但是 for 循环的三个部分非常集中，便于代码的维护，而如果代码较多的时候 while 循环的三个部分就比较分散，所以从形式上 for 循环要更优一些。

7.5 练习

求和

计算 1~100 之间 3 的倍数的数字之和

要想 1~100 之间的数全部输出就需要使用循环
之后使用 % 3 == 0，来判断是否为 3 的倍数
然后将 3 的倍数接收相加

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	for(i = 1; i <= 100; i++)
	{
		if(n % 3 == 0)
		{
			sum += i;
		}
	}
	cout << sum <<endl;
	return 0;
 }

这里由于产生的数比较多，计算运算时间比较长，我们可以小小的优化一下，直接生成 3 的倍数。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 0;
	int sum = 0;
	for(i = 3; i <= 100; i += 3)
	{
		if(i % 3 == 0)
		{
			sum += i;
		}
	}
	cout << sum <<endl;
	return 0;
 }

求平均年龄

读取 n 表示学生数量
接收 n 个学生的年龄 – for 求和
循环
取平均值

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n;
	int age = 0;
	int sum = 0;
	cin >> n;
	for(int i = 1; i <= n; i++)
	{
		cin >> age;
		sum += age;		
	}
	printf("%.2lf\n", sum * 1.0 / n); 
	return 0;
 }

奥运奖牌计数

输入 n
循环 n 次，读取每一天奖牌数量，累积各奖牌的个数
计算总奖牌数

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;
int n, p1, p2, p3, sum, a, b, c;
int main()
{
    cin >> n;
    for(int i = 1; i <= n; i++)
    {
        cin >> a >> b >> c;
        p1 += a;
        p2 += b;
        p3 += c;
    }
    sum = p1 + p2 + p3;
    cout << p1 << " " << p2 << " " << p3 << " "<< sum << endl;
    return 0;
}

错误演示：

这些题可以自行先试一试做做，后面会集中讲解

8. do-while 循环

8.1 do-while 语法形式

在循环语句中do while语句的使用最少，它的语法如下：

//形式1 
do
    语句;
while( 表达式 );

//形式2 
do
{
    语句1;
    语句2;
    ...
}
while( 表达式 );

while 和 for 这两种循环都是先判断，条件如果满足就进入循环，再执行循环语句，如果不满足就跳出循环；

而 do while 循环则是先直接进入循环体，执行循环语句，然后再执行 while 后的判断表达式，表达式为真，就会进行下一次，表达式为假，则不再继续循环。

8.2 执行流程

在 do while 循环中先执行图上的“语句”，执行完语句，在去执行“判断表达式”，判断表达式的结果是 !=0，则继续循环，执行循环语句；判断表达式的结果 ==0，则循环结束。

所以在 do while 语句中循环体是至少执行一次的，这是 do while 循环比较特殊的地方。

8.3 实践

使用do while循环在屏幕上打印1~10的值

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int i = 1;
    do
    {
        cout << i << " ";
        i = i + 1;
    } while (i <= 10);
    return 0;
}

8.4 练习

统计正整数的位数

输入一个正整数，计算这个整数是几位数？

例如：输入：1234 输出：4 输入：123 输出：3

输入正整数
运用 n / 10 得到个位数计数
循环统计

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n = 0;
	cin >> n;
	int count = 0;
	do
	{
		n = n / 10;
		count++;
	}while(n);
	cout << count << endl;
	return 0;
 }

球弹跳高度的计算

该题可以自己研究研究，后续会讲。

9. break 和 continue 语句

9.1 break 和 continue 介绍

在循环执行的过程中，如果某些状况发生的时候，需要提前终止循环，这是非常常见的现象。C++中提供了break和continue两个关键字，就是应该到循环中的。
break的作用是用于永久的终止循环，只要break被执行，直接就会跳出循环，继续往后执行。
continue的作用是跳过本次循环continue后边的代码，在for循环和while循环中有所差异的。

9.2 break 举例

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 1;
	while(i<=10)
	{
		if(i == 5)
		{
			break;
		}
		cout << i << " ";
		i++;
	}
	return 0;
 }

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 0;
	for(i=1; i<=10; i++)
	{
		if(i == 5)
		{
			break;
		}
		cout << i << " ";
	}
	return 0;
 }

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		if(i == 5)
		{
			break;
		}
		cout << i << " ";
		i++; 
	}while(i<=10);
	return 0;
}

演示结果：

最终打印的都为：1 2 3 4。

打印了 1,2,3,4 后，当 i 等于 5 的时候，循环正 break 的地方终止，不再打印，不再循环。所以 break 的作用就是永久的终止循环，只要 break 被执行，break 外的第一层循环就终止了。那以后我们在循环中，想在某种条件下终止循环，则可以使用 break 来完成我们想要的效果。

9.3 continue 举例

continue 是继续的意思，在循环中的作用就是跳过本次循环中 continue 后边的代码，继续往下执行。

上面的代码，如果把break换成continue会是什么结果呢？

while

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 1;
	while(i<=10)
	{
		if(i == 5)
		{
			continue;
		}
		cout << i << " ";
		i++;
	}
	return 0;
 }

演示结果：

for

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 0;
	for(i=1; i<=10; i++)
	{
		if(i == 5)
		{
			continue;
		}
		cout << i << " ";
	}
	return 0;
 }

演示结果：

do-while

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 1;
	do
	{
		if(i == 5)
		{
			continue;
		}
		cout << i << " ";
		i++; 
	}while(i<=10);
	return 0;
}

演示结果：

到这里我们就能分析出来，continue 可以帮助我们跳过某一次循环 continue 后边的代码，直接到循环的判断部分，进行下一次循环的判断，如果循环的调整是在 continue后边的话，可能会造成死循环。

在 for 循环中，continue 跳过本次循环中 continue 后边的代码，接下来执行的是 i++，在这里循环变量得到了调整，就没有造成死循环，所以 continue 在 while 循环，do-while 和 for 循环中略有差异。

9.4 练习

练习：质因数分解

解析：首先要了解什么是质数，质数是只能被 1 和它本身整除的数字，也就是质数只有 2 个因子，就是 1 和它本身。所以假设 n 有两个质数的因子，首先就是 n = m1 * m2，m1 和 m2 是两个质数因子。m1 和 m2 是质数的话，就说明没有除了 1 和它本身的因子，所以 n 的因子也只能是1、m1、m2 和 n，所以我们只需要找出 2~n-1（不包含 1 和 n）之间较小的因子 m1，则 m2 = n / m1。

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n = 0;
	cin >> n;
	for(int i=2; i<n; i++)
	{
		if(n%i == 0)
		{
			cout << n / i << endl;
			break;
		}
	}
	return 0;
 }

10. 循环嵌套

10.1 循环嵌套的使用

前面学习了三种循环while，do while，for，这三种循环往往会嵌套在一起才能更好的解决问题，就是我们所说的：循环嵌套。这三种循环都可以任意嵌套使用，这里我们通过一个示例来了解循环嵌套。

比如：写一个代码，打印一个乘法口诀表

我们首先研究一下这个打印的内容，我们发现打印的内容是分为 9 行的，第 1 行打印1 项，第 2 行打印 2 项，第 3 行打印 3 项，以此类推，第 9 行打印 9 项。
如果观察每一行的信息，也能找到一些规律每一项的第一个乘数和列号是一致的，每一项的第二个乘数和行号是一致的，两个乘数的积就是第三个数。
打印 9 行，我们可以使用循环解决，总共循环 9 次，每次进入循环打印一行，循环变量使用 i 来控制，i 从1开始，循环到 9。

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	for(int i=1; i<10; i++)
	{
		for(int j=1; j<=i; j++)
		{
			printf("%d*%d=%2d ", i, j, i*j);
		}
		cout << endl;
	}
	return 0;
}

演示结果：

10.2 练习

乘法表

参考上面的就行

包含数字9的数

先产生 1~2019 数字，借助循环
判断这个数字是否包含 9，如果包含 9 就计数，并跳出求每一项的循环计数器计数

参考代码：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int i = 0;
	int count = 0;
	for(i = 1; i <= 2019; i++)
	{
		int n = i;
		while(n)
		{
			if(n%10 == 9)
		   {
			  count++;
			  break;
		   } 
		 n /= 10;
		}
	}
	cout << count <<endl;
}

斐波那契数列

输入n
循环n次每次输入a 计算第a个斐波那契数打印

#include<iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int n;
	int a;
	cin >> n;
	while(n--)
	{
		cin >> a;
		int x = 1;
		int y = 1;
		int z = 1;
		while(a > 2)
		{
			z = x + y;
			x = y;
			y = z;
			a--;
		}
		cout << z << endl;
	}
	 
	return 0;
	
 }

求出 e 的值

输入n
sum = 1（第一项不用算）
循环 n 次算出阶乘（借助循环） 1/阶乘求和

#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
    int n = 0;
    cin >> n;
    int i = 1;
    double e = 1;
    while (i <= n)
    {
        int j = 0;
        long long fac = 1;
        for (j = 1; j <= i; j++)
        {
            fac *= j;
        }
        e += 1.0 / fac;
        i++;
    }
    printf("%.10lf\n", e);
    return 0;
}

这些题可以先练练手，后期会讲。