Loops aninhados e como usar

1. Introdução

Vamos começar com uma pergunta: por que a gente precisa colocar um loop dentro do outro? É que, na real, muitas vezes nossos dados ou tarefas não são só uma linha, mas sim uma tabela, uma grade ou até uma estrutura multidimensional. Tipo, se você quiser mostrar a tabuada na tela, percorrer um array 2D ou contar as interseções entre todos os pares de elementos. Só um loop não dá conta — precisa de loop dentro de loop.

Na programação, um loop aninhado é tipo dois despertadores: o de fora começa a tocar, e dentro dele rola outro, que vai tocar toda vez enquanto o primeiro estiver ativo. Então, enquanto rola uma iteração "externa", o interno faz todo o seu rolê (e repete isso pra cada vez que o externo roda).

Um exemplo massa é horas e minutos. As horas são o loop de fora, de 0 até 23, e os minutos são o loop de dentro, de 0 até 59. Pra cada mudança no loop externo, o interno passa por todos os valores dele.

2. Sintaxe de loops aninhados

Em C#, a sintaxe dos loops aninhados é igualzinha à dos loops normais — você só escreve um loop dentro do corpo do outro. Bora ver uns exemplos com for e while:

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    for (int j = 0; j < 4; j++)
    {
        Console.Write($"{i},{j} ");
    }
    Console.WriteLine();
}

Aqui o loop externo controla a variável i (de 0 até 2), e o interno — a variável j (de 0 até 3). Pra cada valor de i, o loop interno roda de j=0 até j=3. Se você rodar esse código, vai ver uma tabelinha de coordenadas:

0,0 0,1 0,2 0,3 
1,0 1,1 1,2 1,3 
2,0 2,1 2,2 2,3 

Outro exemplo parecido usando while:

int i = 0;
while (i < 3)
{
    int j = 0;
    while (j < 4)
    {
        Console.Write($"{i},{j} ");
        j++;
    }
    Console.WriteLine();
    i++;
}

Saca só: dentro de cada passada do loop externo, a variável do loop interno (j) tem que ser inicializada de novo, senão você só vai ver uma linha!

3. Exemplos de uso de loops aninhados

Exemplo 1: mostrando um tabuleiro de xadrez (8x8)

Primeira missão: mostrar na tela um tabuleiro de xadrez clássico com casas pretas e brancas (vamos usar # pra preta, _ pra branca). Bora fazer com loops aninhados for:

for (int row = 0; row < 8; row++)
{
    for (int col = 0; col < 8; col++)
    {
        if ((row + col) % 2 == 0)
            Console.Write("_");
        else
            Console.Write("#");
    }
    Console.WriteLine();
}

Resultado:

_#_#_#_#
#_#_#_#_
_#_#_#_#
#_#_#_#_
_#_#_#_#
#_#_#_#_
_#_#_#_#
#_#_#_#_

Detalhe importante: o aninhamento garante que pra cada linha (row) a gente percorre todas as colunas (col). Sem aninhar, não ia sair o tabuleiro — só uma linha ou uma coluna.

Exemplo 2: tabuada

Esse é clássico pra loop aninhado! Bora mostrar a tabuada de 1 a 9:

for (int i = 1; i <= 9; i++)
{
    for (int j = 1; j <= 9; j++)
    {
        Console.Write($"{i * j,3} ");
    }
    Console.WriteLine();
}

O formatinho ${i * j,3} bota uns espaços pra tabela ficar bonitinha.

Resultado:

   1   2   3   4   5   6   7   8   9
  2   4   6   8  10  12  14  16  18 
  3   6   9  12  15  18  21  24  27 
  4   8  12  16  20  24  28  32  36 
...
  9  18  27  36  45  54  63  72  81 

4. Loops aninhados e como controlar — as manhas

Sobre o efeito de break e continue em loops aninhados

Aqui muita gente que tá começando se enrola! Se você usar break ou continue no loop interno, eles afetam só esse loop. O externo segue de boa, como se nada tivesse rolado.

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    for (int j = 0; j < 5; j++)
    {
        if (j == 3)
            break; // sai só do loop interno!
        Console.Write($"{i},{j} ");
    }
    Console.WriteLine();
}

Resultado:

0,0 0,1 0,2 
1,0 1,1 1,2 
2,0 2,1 2,2 

Se você quiser sair de dois loops de uma vez (tipo, achou o que queria e quer parar geral), normalmente usa uma flag ou um truque (tipo return — se tudo tá dentro de uma função).

5. Visualizando loops aninhados

Às vezes é difícil "ver" a ordem de execução dos loops aninhados. Olha esse fluxograma:

Na tabela — quantas iterações rolam se i vai de 1 até 3, e j de 1 até 4?

6. Erros e pegadinhas com loops aninhados

Erro comum — inicializar errado a variável do loop interno. Tipo, declarar ela fora do loop externo e não resetar a cada passo. Daí o loop interno pode nem rodar, ou rodar errado.

int j = 0;
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    while (j < 4) // Opa! j já pode ser 4 depois da primeira vez.
    {
        Console.Write($"{i},{j} ");
        j++;
    }
    Console.WriteLine();
}

Aqui o loop só vai rodar uma vez. Não esquece de inicializar as variáveis dos loops internos dentro dos externos!

Também, se você sem querer escrever dois loops aninhados com a mesma variável, o compilador vai reclamar: variável já definida.

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    for (int i = 0; i < 3; i++)
    {
        Console.Write($"{i},{i} ");
    }
    Console.WriteLine();
}

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Pesquisa/teste

Loops, nível 4, lição 5

Indisponível

Loops

Loops aninhados e como usar eles

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