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###### tags: `tgirc早修book`
# 巢狀迴圈
有些時候會需要在迴圈中再放一層迴圈，分成彼此有關聯以及彼此沒關聯兩種
## 內外層不相干
<font color="F5F6B6">**試著透過 for 畫出一個邊長為 n 的正方形吧**</font>
想輸出這樣的矩形，可以分成兩部分，輸出 n 個 \* 的寬，再輸出 n 排，又可以說是分成一個會重複輸出 n 個 * 的迴圈跟一個會反覆輸出 n 排有 n 個 * 的迴圈
一個個步驟來看，先做出一層輸出寬的迴圈
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
int i;
for(int i=0;i<n;i++){
cout<<'*';
}
return 0;
}
```
現在做好了寬，接著重複輸出 n 排寬
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin >> n;
int i,j;
for(i = 0; i < n; i++){
for(j = 0; j < n; j++){
cout<<"*";
}
}
return 0;
}
```
最後放入換行，因為換行要等寬都輸出完，所以只能放在外層的迴圈，當然也可以放在內層中看看最後輸出會變怎樣
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin >> n;
int i,j;
for(i = 0; i < n; i++){
for(j = 0; j < n; j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
迴圈沒有必要一定要塞在一層內，像這樣的多層迴圈反而能更好閱讀以及更輕易的抓出錯誤
## 內外層相干
知道了該如何做出三角形，接著<font color="F5F6B6">**試著輸出邊長為 n 的直角三角形吧**</font>
透過觀察，我們可以知道三角形在第一層時輸出一個 * 第二層兩個，以此類推，這次我們先建好一個高，長為 n
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=0;i<n;i++){
}
return 0;
}
```
和輸出矩形的步驟一樣，放入內層的迴圈與換行
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<n;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
從前面的觀察可以知道三角形在第一層時輸出一個 \*，第二層兩個，以此類推，因此把這個邏輯套到程式內，i 跟三角形每層輸出的 * 一樣，每次都加一，所以可以把內層的 n 替換成 i
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=0;i<n;i++){
for(int j=0;j<i;j++){ //n 換成 i
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
但現在又有個問題， i 一開始是 0，如果這樣的話，內層的迴圈就達不到設定的條件，如果要解決這個問題，那就讓 i 直接變成從 1 開始就搞定了
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){ //令 i == 1
for(int j=0;j<i;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
只是當 i 是 1 時，使用 i < n 的話，會少掉一次，這時的條件要變成 i <= n，當然如果要改成 i < n+1 也可以
接下來試試該如何輸出倒過來且底和高長度是 n 的直角三角形，以及高是 n 的等腰三角形，輸出圖案如下圖所示：
高度長 n 的倒直角三角形
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<=n-i;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
高是 n 的等腰三角形
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<i;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<n-i;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
## 更複雜的巢狀迴圈
<font color="F5F6B6">**輸出一個邊長為 n 的平行四邊形**</font>
透過這張圖，我們可以分析出，它是由一個倒直角三角形加上一個正方形所組成的
運用輸出正方形的程式碼（在練習時請自己重新打一個，不要用複製貼上的方式，否則無法增加熟練度）
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin >> n;
int i,j;
for(i = 0; i < n; i++){
for(j = 0; j < n; j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
和倒直角三角形的程式碼
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<=n-i;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
將它們結合起來即可得到一個邊長為 n 的平行四邊形，由於會先輸出倒直角三角形，把輸出的指令放在上方
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<=n-i;j++){ //輸出倒三角
cout<<" ";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
接著放入正方形的指令
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<=n-i;j++){
cout<<" ";
}
for(int j=0;j<=n-i;j++){ //輸出正方形
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
但很重要的一點是，倒三角形的高是 n-1，可是平行四邊形是 n，因此要修改一下倒三角形的條件式
```cpp=
#include <iostream>
using namespace std;
int main(){
int n;
cin>>n;
for(int i=1;i<=n;i++){
for(int j=0;j<n-i;j++){ //修改成 j < n-1
cout<<" ";
}
for(int j=0;j<n;j++){
cout<<"*";
}
cout<<"\n";
}
return 0;
}
```
將倒直角三角形中的 `j <= n-i` 的部分，修改成 `j < n-i`，這樣就能只輸出邊長為 n-1 的倒直角三角形了
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