1、定義：
在 C++ 中，多層循環（嵌套循環）是指在一個循環體內包含另一個或多個循環語句。它常用于處理多維數據結構（如二維數組）、復雜的迭代邏輯（如矩陣運算、圖形打印、組合遍歷等）。多層循環的核心是外層循環控制 “輪次”，內層循環控制每輪的 “細節操作”，執行時先完整執行內層循環，再進入外層循環的下一次迭代。
2、多層循環的基本結構
多層循環可由for、while、do-while任意組合構成，最常用的是for循環的嵌套（結構清晰，適合已知循環次數的場景）。
雙層for循環（最常見）
for (外層初始化; 外層循環條件; 外層迭代) {
// 外層循環體
for (內層初始化; 內層循環條件; 內層迭代) {
// 內層循環體（每次外層循環，內層會完整執行一遍）
}
}
for嵌套while：
for (int i = 0; i < 3; i++) {
int j = 0;
while (j < 2) {
cout << “i=” << i << “, j=” << j << endl;
j++;
}
}
while嵌套do-while：
int i = 0;
while (i < 2) {
int j = 0;
do {
cout << “i=” << i << “, j=” << j << endl;
j++;
} while (j < 3);
i++;
}
3、執行流程
以雙層for循環為例，執行順序為：
1）執行外層初始化（僅一次）。
2）判斷外層循環條件：若為true，進入外層循環體；若為false，整個多層循環結束。
3）執行內層初始化（每次進入外層循環體時執行一次）。
4）判斷內層循環條件：若為true，執行內層循環體，然后執行內層迭代，重復步驟 4；若為false，退出內層循環。
5）執行外層迭代，回到步驟 2，開始外層循環的下一次迭代。
示例執行過程：
for (int i = 0; i < 2; i++) { // 外層循環：i=0,1
for (int j = 0; j < 2; j++) { // 內層循環：j=0,1（每次i變化時，j從0重新開始）
cout << “i=” << i << “, j=” << j << " ";
}
cout << endl;
}
4、常見應用場景
1）二維數組的遍歷
二維數組本質是 “數組的數組”，需通過外層循環控制行，內層循環控制列：
int matrix[3][4] = {
{1, 2, 3, 4},
{5, 6, 7, 8},
{9, 10, 11, 12}
};
// 遍歷二維數組并打印所有元素
for (int i = 0; i < 3; i++) { // 外層循環：控制行（0~2）
for (int j = 0; j < 4; j++) { // 內層循環：控制列（0~3）
cout << matrix[i][j] << “\t”;
}
cout << endl;
}
輸出：
1 2 3 4
5 6 7 8
9 10 11 12
2） 圖形打印（如矩形、三角形）
通過內層循環控制每行的字符數量，外層循環控制行數：
// 打印5行4列的矩形（組成）
for (int row = 0; row < 5; row++) { // 外層：5行
for (int col = 0; col < 4; col++) { // 內層：每行4個
cout << "* ";
}
cout << endl; // 每行結束換行
}
輸出：
3）組合邏輯（如窮舉法）
例如計算兩個數的所有可能組合（1~3 之間的數對）：
for (int a = 1; a <= 3; a++) {
for (int b = 1; b <= 3; b++) {
cout << “(” << a << “,” << b << ") ";
}
cout << endl;
}
輸出：
(1,1) (1,2) (1,3)
(2,1) (2,2) (2,3)
(3,1) (3,2) (3,3)
5、多層循環的擴展（三層及以上）
理論上，循環可以嵌套任意多層（如三層循環處理三維數組），但需注意代碼可讀性和程序的執行效率。例如，遍歷三維數組int arr[2][3][4]：
for (int i = 0; i < 2; i++) { // 第一層：深度
for (int j = 0; j < 3; j++) { // 第二層：行
for (int k = 0; k < 4; k++) { // 第三層：列
cout << arr[i][j][k] << " ";
}
cout << “\t”;
}
cout << endl;
}
)
