第13次(循环结构1)

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AES算法加解密原理及安全性分析

AES算法加解密原理及安全性分析刘帅卿一、AES算法简介AES算法是高级加密标准算法的简称，其英文名称为Advanced Encryption Standard。

该加密标准的出现是因为随着对称密码的发展,以前使用的DES（Data Encryption Standard数据加密标准）算法由于密钥长度较小(56位),已经不适应当今数据加密安全性的要求，因此后来由Joan Daeman和Vincent Rijmen提交的Rijndael算法被提议为AES的最终算法。

AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位(16字节)分组加密和解密数据。

与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。

通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。

迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换(permutations)和替换(substitutions)输入数据。

加之算法本身复杂的加密过程使得该算法成为数据加密领域的主流。

二、AES算法的基本概念1、有限域（GF）由于AES算法中的所有运算都是在有限域当中进行的，所以在理解和实现该算法之前先得打好有限域这一基石才行。

通常的数学运算都是在实数域中进行，而AES算法则是在有限域中进行，我们可以将有限域看成是有确定边界范围的正整数集合，在该集合当中，任意两个元素之间的运算结果都仍然落在该集合当中，也即满足运算封闭性。

那么如何才能保证这样的“有限性”（也即封闭性）呢？GF（2w）被称之为伽罗华域，是有限域的典型代表。

随着w（=4,8,16,…）的取值不同所形成的有限域范围也不同。

AES算法中引入了GF域当中对数学运算的基本定义：将两数的加减法定义为两者的异或运算；将两数的乘法定义为多项式间的相乘并求余运算，其中被用于求余运算的除数被称为不可约多项式（或者称为求余多项式），它是固定的一个多项式：m(x) =8431x x x x ++++（数值为十六进制的11B ，这里是假定w=8时的情形）。

2021年桂林信息科技学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2021年桂林信息科技学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、某计算机按字节编址，指令字长固定且只有两种指令格式，其中三地址指令29条，二地址指令107条，每个地址字段为6位，则指令字长至少应该是（）。

A.24位B.26位C.28位D.32位2、某计算机主存空间为4GB，字长为32位，按字节编址，采用32位定长指令字格式。

若指令按字边界对齐存放，则程序计数器（PC）和指令寄存器（IR）的位数至少分别是（）。

A.30，30B.30，32C.32，30D.32，323、浮点数加/减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判断溢出等步骤。

设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含两位符号位）。

若有两个数，即x=2×29/32，y=25×5/8，则用浮点数加法计算xty的最终结果是（）。

A.001111100010B.001110100010C.010*********D.发生溢出4、某数采用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示为C6400000H，则该数的值是（）。

A.-1.5×213B.-1.5×212C.-0.5×213D.-0.5×2125、一个C语言程序在一台32位机器上运行，程序中定义了3个变量x、y、z，其中x 和z是int型，y为short型。

当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=xty后，x、y、z的值分别是（）。

A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HB.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFFO076HC.X=0000007FH，y-FFF7H，z=FFFF0076HD.X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H6、假定编译器将赋值语句“x=x+3；”转换为指令“add xaddr，3”，其中xaddr是x 对应的存储单元地址。

AES算法加解密原理及安全性分析(DOC)

AES算法加解密原理及安全性分析刘帅卿一、AES算法简介AES算法是高级加密标准算法的简称，其英文名称为Advanced Encryption Standard。

AES是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192和256位密钥，并且用128位(16字节)分组加密和解密数据。

与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。

通过分组密码返回的加密数据的位数与输入数据相同。

迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换(permutations)和替换(substitutions)输入数据。

加之算法本身复杂的加密过程使得该算法成为数据加密领域的主流。

那么如何才能保证这样的“有限性”（也即封闭性）呢？GF（2w）被称之为伽罗华域，是有限域的典型代表。

随着w（=4,8,16,…）的取值不同所形成的有限域范围也不同。

Python语言程序设计第五章循环结构程序设计

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第5章
循环结构程序设计
5.2 for语句结构
1. for语句一般形式： for 目标变量 in 序列对象：循环体语句说明：
for语句的首行定义了目标变量和遍历的序列对象，后面是需要重复执行的语句块。语句块中的语句要向右缩进，且缩进量要一致。
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第5章
循环结构程序设计
注意：
（1）for语句是通过遍历任意序列的元素来建立循环的。（2）for 语句也支持一个可选的else块，一般格式如下： for 目标变量 in序列对象：语句块 else：语句
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第5章
循环结构程序设计
在while语句中使用else子句
while exp: 循环体 else: 语句
Python可以在循环语句中使用else子句，即构成了while.......else循环结构。
6
第5章
循环结构程序设计
例 :求

100
n 1
n
开始 sum,n=0,1 n<=100
1）问题分析：
29
第5章
循环结构程序设计
5.4 循环控制语句
有时候我们需要在循环体中提前跳出循环，或者在某种条件满足时，不执行循环体中的某些语句而立即从头开始新的一轮循环，这时就要用到循环控制语句 break、continue和pass语句。
30
第5章
循环结构程序设计
（1） break语句
一般格式 break 功能
371printdddijk40728python语言程序设计第5章循环结构程序设计第5章循环结构程序设计循环结构程序设计51while语句当型循环52for语句结构53循环的嵌套54循环控制语句55循环结构程序举例2第5章循环结构程序设计循环结构的基本类型exptaf

迭代算法

算法设计之迭代法军人在进攻时常采用交替掩护进攻的方式，若在数轴上的点表示A，B两人的位置，规定在前面的数大于后面的数，则是A>B，B>A交替出现。

但现在假设军中有一个胆小鬼，同时大家又都很照顾他，每次冲锋都是让他跟在后面，每当前面的人占据一个新的位置，就把位置交给他，然后其他人再往前占领新的位置。

也就是A始终在B的前面，A向前迈进，B跟上，A把自己的位置交给B（即执行B = A操作），然后A 再前进占领新的位置，B再跟上……直到占领所有的阵地，前进结束。

像这种两个数一前一后逐步向某个位置逼近的方法称之为迭代法。

迭代法也称辗转法，是一种不断用变量的旧值递推新值的过程,跟迭代法相对应的是直接法（或者称为一次解法），即一次性解决问题。

迭代算法是用计算机解决问题的一种基本方法。

它利用计算机运算速度快、适合做重复性操作的特点，让计算机对一组指令（或一定步骤）进行重复执行，在每次执行这组指令（或这些步骤）时，都从变量的原值推出它的一个新值。

利用迭代算法解决问题，需要做好以下三个方面的工作：一、确定迭代变量。

在可以用迭代算法解决的问题中，至少存在一个直接或间接地不断由旧值递推出新值的变量，这个变量就是迭代变量。

二、建立迭代关系式。

所谓迭代关系式，指如何从变量的前一个值推出其下一个值的公式（或关系）。

迭代关系式的建立是解决迭代问题的关键，通常可以使用递推或倒推的方法来完成。

三、对迭代过程进行控制。

在什么时候结束迭代过程？这是编写迭代程序必须考虑的问题。

不能让迭代过程无休止地重复执行下去。

迭代过程的控制通常可分为两种情况：一种是所需的迭代次数是个确定的值，可以计算出来；另一种是所需的迭代次数无法确定。

对于前一种情况，可以构建一个固定次数的循环来实现对迭代过程的控制；对于后一种情况，需要进一步分析出用来结束迭代过程的条件。

最经典的迭代算法是欧几里德算法，用于计算两个整数a,b的最大公约数。

其计算原理依赖于下面的定理：定理：gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)证明：a可以表示成a = kb + r，则r = a mod b 。

2021年贵州工业职业技术学院计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2021年贵州工业职业技术学院计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、有效容量为128KB的Cache，每块16B，8路组相联。

字节地址为1234567H的单元调入该Cache，其tag应为（）。

A.1234HB.2468HC.048DHD.12345H2、假定主存地址为32位，按字节编址，主存和Cache之间采用直接映射方式，主存块大小为4个字，每字32位，采用写回（Write Back）方式，则能存放4K字数据的Cache的总容量的位数至少是（）。

A.146KB.147KC.148KD.158K3、为了表示无符号十进制整数，下列哪些是合法的8421BCD码？（）I.01111001 Ⅱ.11010110 Ⅲ.00001100 Ⅳ.1000010lA.I、IⅡB.Ⅱ、ⅢC.I、ⅣD.I、Ⅱ、Ⅲ4、用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错，则校验位数至少为（）。

A.2B.3C.4D.55、若浮点数用补码表示，则判断运算结果为规格化数的方法是（）。

A.阶符与数符相同，则为规格化数B.小数点后第一位为1，则为规格化数C.数符与小数点后第1位数字相异，则为规格化数D.数符与小数点后第1位数字相同，则为规格化数6、系统总线中的数据线、地址线、控制线是根据（）来划分的。

A.总线所处的位置B.总线的传输方向C.总线传输的内容D.总线的材料7、总线的数据传输速率可按公式Q=Wf/N计算，其中Q为总线数据传输速率，W为总线数据宽度（总线位宽/8），f为总线时钟频率，N为完成一次数据传送所需的总线时钟周期个数。

若总线位宽为16位，总线时钟频率为8MHz，完成一次数据传送需2个总线时钟周期，则总线数据传输速率Q为（）。

A.16Mbit/sB.8Mbit/sC.16MB/sD.8MB/s8、计算机（）负责指令译码。

A.算术逻辑单元B.控制单元（或者操作码译码器）C.存储器电路D.输入/输出译码电路9、在计算机系统中，表明系统运行状态的部件是（）。

循环结构（for循环、while循环）

循环结构（for循环、while循环）循环结构（for循环、while循环）1、含义：循环语句可以在满⾜循环条件的情况下，反复执⾏某⼀段代码，这段被重复执⾏的代码被称为循环体语句；当反复执⾏这个循环体时，需要在合适的时候把循环判断条件修改为false，从⽽结束循环，否则循环将⼀直执⾏下去，形成死循环。

2、分类：1、for循环2、while循环--do...while循环3、循环语句的组成①初始化语句：⼀条或者多条语句，这些语句完成⼀些初始化操作。

②判断条件语句：这是⼀个boolean 表达式，这个表达式能决定是否执⾏循环体。

③循环体语句：这个部分是循环体语句，也就是我们要多次做的事情。

④控制条件语句：这个部分在⼀次循环体结束后，下⼀次循环判断条件执⾏前执⾏。

通过⽤于控制循环条件中的变量，使得循环在合适的时候结束。

for循环1、for循环：语句格式：for(初始化语句;判断条件语句;控制条件语句){循环体语句;}2、执⾏流程：（1）执⾏初始化语句，只执⾏了⼀遍（2）执⾏判断条件语句，看其结果是true还是false如果是false，循环结束。

如果是true，继续执⾏。

（3）执⾏循环体语句 //注意：第3步是执⾏循环体，⽽不是控制条件语句（4）执⾏控制条件语句（5）回到（2）继续3、例：打印10⾏HelloWorld⽅法⼀：使⽤⽼⽅法public class ForDemo1 {public static void main(String[] args) {System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");System.out.println("HelloWorld");⽅法⼆：利⽤for循环public class ForDemo1 {public static void main(String[] args) {for(int i=1;i<=10;i++){System.out.println("HelloWorld");}}}程序解释：①int i=1; 初始化值的作⽤，因为我们要打印10句HelloWorld,从第⼀次开始，所以我们需要定义⼀个变量 int类型的变量去开始计数，表⽰第⼏次循环②i<=10; 条件判断语句，这个语句使⽤控制是否进⼊循环的条件③i++ 控制循环体中的条件的变化，在这⾥表⽰的是，每循环⼀次，i++4、使⽤for循环的注意事项：1、条件判断语句只能是boolean类型2、当循环体的语句只有⼀条的时候，可以省略⼤括号，如果循环体的语句有多条的时候，这时候需要添加⼤括号，如果不添加循环语句只针对第⼀条语句有效（建议，永远不要省略⼤括号）3、如果在⼩括号后加分号，默认有⼀个空语句体，后⾯的代码为正常的代码块，不参与循环4、初始化语句可以不在for循环中的⼩括号中体现，但是必须在使⽤之前定义好5、条件判断语句可以删除，但是删除之后，就没有了控制循环结束的条件，就变成了死循环6、控制条件语句删除之后，也变成了死循环，你可以删除，但是初始化的变量的值⼀定要在循环体中发⽣变化。

2021年清华大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2021年清华大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、下列关于一地址指令的说法正确的是（）。

A.只有一个操作数B.一定有两个操作数，其中一个是隐含的，完成功能（A）OP（ACC）C.如果有两个操作数，则两个操作数相同，完成功能（A）OP（A）D.可能有两个操作数，也可能只有一个操作数2、寄存器间接寻址方式中，操作数在（）中。

A.通用寄存器B.堆栈C.主存单元D.指令本身3、一个浮点数N可以用下式表示：N=mr me，其中，e=rc g；m：尾数的值，包括尾数采用的码制和数制：e：阶码的值，一般采用移码或补码，整数；Tm：尾数的基；re：阶码的基；p：尾数长度，这里的p不是指尾数的：进制位数，当ra=16时，每4个二进制位表示一位尾数；q：阶码长度，由于阶码的基通常为2，因此，在一般情况下，q就是阶码部分的二进制位数。

研究浮点数表示方式的主要目的是用尽量短的字长（主要是阶码字长q和尾数字长的和）实现尽可能大的表述范围和尽可能高的表数精度。

根据这一目的，上述6个参数中只有3个参数是浮点数表示方式要研究的对象，它们是（）。

A.m、e、rmB. rm、e、rmC.re、p、qD. rm、p、q4、某数采用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示为C6400000H，则该数的值是（）。

A.-1.5×213B.-1.5×212C.-0.5×213D.-0.5×2125、下列为8位移码机器数[x]移，当求[-x]移时，（）将会发生溢出。

A.11111111B.00000000C.10000000D.011l1l116、某机器字长32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（）。

A.8MB.16MBC.16MD.8MB7、关于LRU算法，以下论述正确的是（）。

A.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最长且未被引用的块B.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最短且未被引用的块C.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最长且仍在引用的块D.LRU算法替换掉那些在Cache中驻留时间最短且仍在引用的块8、CPU中不包括（）。

2012年全国高考安徽理科数学试题详细解析

A. 甲的成绩的平均数小于乙的成绩的平均数 B. 甲的成绩的中位数等于乙的成绩的中位数 C. 甲的成绩的方差小于乙的成绩的方差
D. 甲的成绩的极差小于乙的成绩的极差
5.【答案】C 【解析】由条形图易知甲的平均数为 x甲 = 方差为 s
2 甲
4+5+6+7+8 = 6 ，中位数为 6 ， 5
( −2 ) + ( −1) =
F A
x
(
)
k=
−2 2 − 0 = −2 2 ， 2 −1
直线 AB 的方程为 y = −2 2 x + 2 2 ，联立直线与抛物线方程
y = −2 2 x + 2 2, y = 4 x,
2
可得 2 x − 5 x + 2 = 0 ，
2
1 ， 2 1 3 3 9 可得 BF = − ( −1) = ， AB = AF + BF = 3 + = ， 2 2 2 2
A.3
B.4
C.5
D.6
3.【答案】B 【解析】第一次循环后： x = 2, y = 2 ；第二次循环后： x = 4, y = 3 ；第三次循环后：
x = 8, y = 4 ，跳出循环，输出 y = 4 .
【规律总结】具有循环结构的流程图问题，最有效的求解方法之一就是当循环次数比较少时，把每一次循环之后每个变量的取值都一一列出，当循环次数比较多时，利用数列通项把每次循环之后每个变量的取值一一列出. 4.公比为 2 的等比数列 {an } 的各项都是正数，且 a3 a11 = 16 ，则 log 2 a10 = （）
2
1 −2 常数项，只要找 2 − 1 展开式中的常数项和含 x 项即可. x

2021年湖南城市学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2021年湖南城市学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、某计算机主存空间为4GB，字长为32位，按字节编址，采用32位定长指令字格式。

若指令按字边界对齐存放，则程序计数器（PC）和指令寄存器（IR）的位数至少分别是（）。

A.30，30B.30，32C.32，30D.32，322、设指令由取指、分析、执行3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为At，采用常规标量流水线处理器。

若连续执行l0条指令，则需要的时间为（）。

A.8∆tB.10∆tC.12∆tD.14∆t3、加法器采用先行进位的根本目的是（）。

A.优化加法器的结构B.快速传递进位信号C.增强加法器的功能D.以上都不是4、串行运算器结构简单，其运算规律是（）。

A.由低位到高位先行进行进位运算B.由低位到高位先行进行借位运算C.由低位到高位逐位运算D.由高位到低位逐位运算5、在C语言程序中，下列表达式中值为True的有（）。

I.123456789=（int）（float）l23456789Ⅱ.123456==（int）（float）1234561Ⅲ.123456789-（int（double）123456789A.仅I、ⅡB. 仅I、ⅢC.仅Ⅱ、ⅢD. I、Ⅱ、Ⅲ、6、在一个容量为l28KB的SRAM存储器芯片上，按字长32位编址，其地址范围可从0000H到（）。

A.3HB.7HC.7HD.3fH7、某一计算机采用主存Cache存储层次结构，主存容量有8个块，Cache容量有4个块，采取直接映射方式。

若主存块地址流为0，1，2，5，4，6，4，7，1，2，4，1，3，7，2，一开始Cache为空，此期间Cache的命中率为（）。

A.13.3%B.20%C.26.7%D.33.3%8、已知计算机A的时钟频率为800MHz，假定某程序在计算机A上运行需要12s。

现在硬件设计人员想设计计算机B，希望该程序在B上的运行时间能缩短为8s，使用新技术后可使B的时钟频率大幅度提高，但在B上运行该程序所需要的时钟周期数为在A上的1.5倍。

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问题2：如何计算1＋2＋3＋…100？
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Date: 2012年10月18日星期四
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循环结构实现
#include <stdio.h> //输入输出库函数 void main() //主函数 { int i,iSum=0; for(i=1;i<=100;i++) iSum+=i; printf("1+2+3+…+100=%d\n",iSum); }
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Date: 2012年10月18日星期四
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问题1：5人的健康状况
健康的您，也许很想帮助他人了解自己是否健康。恰好你身边就有5名测试者，他们也很想关心自己的健康状况，输入他们的身高、体重。帮助他们了解体重是否正常或体重超标！还是偏瘦或偏胖？标准体重＝（身高－100）×0.9（单位：千克）其数值的正负10％为健康。
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Date: 2012年10月18日星期四
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for结构注意事项
• for的结构中，提供了条件初始化，条件和条件改变的位置。虽然在三者同一行上，但并不是依次连接地执行。
– 条件初始化的表达式首先被执行（并且只被执行一次）； – 然后程序检查条件是否成立，如果成立就执行循环体中的语句，否则直接结束循环。 – 执行完一遍循环以后，程序执行“条件改变”语句。
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Date: 2012年10月18日星期四
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问题分析
• 算法分析输入：5个用户的身高、体重处理：（1）根据公式: 体重＝（身高－100）×0.9 进行计算（2）判断5个用户的体重是否在标准体重的正负10％内输出：5个用户的体重是否正常控制结构之三：for循环结构 • 算法描述——流程图
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Date: 2012年10月18日星期四
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模仿练习
• • • • 循环结构——for循环结构【练习2】求1～100中所有偶数的和【练习3】计算并输出1-3+5-7+……-99+101的值【练习4】从键盘读入一整数n（n <= 10），计算n的阶乘n!（n! = 1 × 2 × 3 …… × n），并将结果输出。
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Date: 2012年10月18日星期四
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开始人数i为1 N 人数i小于等于5 Y
输入身高height
sweight=(height-100)*0.9
(weight>sweight*1.1)||(weight<sweight*0.9)
October 18, 2012 Date: 2012年10月18日星期四
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第三章
结构化程序设计
任课教师：黄伟
办公室：C7 EMAIL：huang.w@ 课件下载网址：ftp://
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办公室：C7 EMAIL：huang.w@ 课件下载网址：ftp://
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Dateof Information
循环结构实现
#include <stdio.h> //输入输出库函数 void main() //主函数 { int height,i; //用户身高 float sweight,weight; //标准体重，用户体重 for(i=1;i<=5;i++) { printf("\n请输入您的身高,以cm为单位："); scanf("%d",&height); //输入身高,单位为cm printf("\n请输入您的体重,以kg为单位："); scanf("%f",&weight); //从键盘输入体重,单位为kg sweight=(height-100)*0.9; //计算标准体重 if((weight>(sweight*1.1))||(weight<(sweight*0.9))) //超过标重 printf("\n您的体重超过正常范围，请注意改善！"); else //在正常范围内 printf("\n恭喜您！您的体重很完美！"); } }
• •
建议对for循环结构的语句块使用花括号。这样可以让程序的结构看上去更清晰。 for的所有表达式均可省略
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Date: 2012年10月18日星期四
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循环结构设计的分析方法
循环结构用于描述一些重复执行的语句。循环结构分析步骤：（1）分析循环条件或退出条件及执行次数（2）分析循环的语句（3）分析循环控制条件（用什么变量控制循环次数或退出条件）（4）选择某种语句来描述（while,do…while,for）
N
Y 输出体重超标
输出体重正常
人数i加1
结束
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Date: 2012年10月18日星期四
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回顾：顺序+选择结构实现
#include <stdio.h> //输入输出库函数 void main() //主函数 { int height; //用户身高 float sweight,weight; //标准体重，用户体重 printf("\n请输入您的身高,以cm为单位："); scanf("%d",&height); //输入身高,单位为cm printf("\n请输入您的体重,以kg为单位："); scanf(“%f”,&weight); //从键盘输入体重,单位为kg sweight=(height-100)*0.9; //计算标准体重 if((weight>(sweight*1.1))||(weight<(sweight*0.9))) //超过标重 printf("\n您的体重超过正常范围，请注意改善！"); else //在正常范围内 printf("\n恭喜您！您的体重很完美！"); } 顺序+选择结构程序解决此问题时，蓝色部分的代码段要重复写5次。显然顺序+选择结构解决重复的相同问题并不适合，且还会随解决问题规模的增长程序逐渐增大，低效、不易修改及扩展。
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Date: 2012年10月18日星期四
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模仿练习
• • 循环结构——for循环结构【练习1】打印自己的名字20遍。
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Date: 2012年10月18日星期四