資源簡介

浙教版信息技術必修一《數據與計算》
第三章 算法的程序實現（2）
【知識結構體系】
【知識梳理】
（二）順序結構的程序實現
1.程序樣例
將兩個整型變量a，b的值互換
‘#’后面的內容為注釋，對程序代碼進行解釋、說明，程序運行時不執行。
拓展：兩個變量值的互換也可表示為a,b=b,a。
2.Python常見內建函數
(1)input([prompt])：獲取輸入，函數的參數為輸出提示字符，返回值為字符串類型
(2)print()：輸出內容到控制臺。當參數只有一個，會自動將非字符類型轉為字符類型后輸出。當參數有多個，可以用逗號連接后轉換位字符串輸出。例：print(10)；print(10,”全”,10,”美”)
(3)int(object[,base])：將數值字符串轉為整數類型，base聲明進制類型，默認base=10。返回值為十進制整數類型。例int(“FF”,16)=255
（三）分支結構的程序實現
1.if語句
一般格式
條件是一個表達式，它的值可以是真（True）或假（False）。當條件為真時，執行語句塊1中的語句，否則（條件為假）執行語句塊2中的語句。如果程序只需要對條件為真的情況做出處理，那么if 語句可省略else及語句塊2 部分，格式變成：
（1）Python中行位冒號的作用是告訴Python接下來要創建一個新的語句塊，因此冒號結尾后，接下來應該有縮進
（2）Python用代碼縮進表示代碼間的包含關系，同一級別代碼縮進相同
（3）當<判斷條件>為True才執行對應分支語句塊
2.if-elif語句
當程序需要對多個條件進行判定時，可以用帶有elif子句的if語句來實現，其格式為：
（1）一個if語句可以包含多個elif語句，最后一個else子句是可選的，僅當其if語句中的條件為假時才執行。
（2）elif 和 else 并非必須，且當前面有條件(if)滿足后，后面的判斷(elif)會直接跳過，不執行。
3.樣例程序
（四）循環結構
1.for語句
格式為：
（1）for語句通過遍歷序列中的元素實現循環，序列中的元素會被依次賦值給變量，然后執行一次循環體。當序列中的元素全部遍歷完時，程序會自動退出循環，繼續執行else子句中的語句塊（該else子句可選）。
（2）for循環是有限次循環，<循環對象>可以是字符串、列表，也可以是range()函數。
（3）range(start,stop,step)格式和字符串或列表切片類似。如range(0,10,1)能生成0-9這10個整數序列。start缺省時默認值為0，步長step缺省時默認值為1.
（4）continue：結束當前次循環，進入下一次循環
（5）break：若循環過程中執行了循環體中的break語句，則程序會中途退出for語句，轉而去執行for語句后面的語句（即使有else子句，該子句也不會被執行）。
（6）樣例程序
2.while語句
當一個循環執行之前，可能并不知道它需要執行的次數。這時，就可以使用while循環。其常見格式如下：
（1）while循環在執行時，首先會判斷條件是否為真，如果條件為真，執行一次循環體，再次判斷條件是否為真，如果仍為真，那么再執行一次循環體，以此類推，直到條件為假時退出while 語句。
（2）while語句的判斷條件如果不當，可能會造成“無限循環”。
（3）break:結束并退出當前層循環
（4）continue:結束當前次循環，進入下一次循環
（5）樣例程序
（五）函數與模塊
1.函數的構造及應用
定義函數的語法為：
（1）函數名的命名規則和變量名一樣。完成函數的構造后，在程序中就可以根據需要調用該函數。
（2）函數參數可以設置默認值：<參數3>=<默認值>
（3）return 語句用于返還函數處理結果，并且結束函數運行
（4）函數內部變量為局部變量，當需要使用全局變量時需要用global聲明
2.模塊的導入及應用
（1）導入函數模塊的方法
使用import語句或from-import語句可導入模塊，具體用法包括以下4種：
①import <庫名>
②import <庫名> as <重命名>
③from <庫名> import <函數名>
④from <庫名> import *
示例如下：
（2）math模塊
（3）random模塊
（4）Image模塊
Image 模塊是PIL 庫（Python Imaging Library）中的重要模塊，可以獲取圖像尺寸和像素顏色、旋轉圖像或改變圖像格式等。
（5）其他模塊
用于實現部分操作系統功能（可用于文件、目錄等操作）的os模塊；
與時間處理有關的time模塊；
可以實現科學計算、數據可視化的numpy和matplotlib；
用于多媒體開發和游戲軟件開發的pygame模塊；
支持圖形處理的tkinter。
三、簡單算法及其程序實現
（一）解析算法及其程序實現
用數學公式或解題步驟計算結果
樣例：雞兔同籠問題：今有雉兔同籠，上有三十五頭，下有九十四足，問雉兔各幾何
head,foot = eval(input("請輸入頭和足的數量，格式是:頭,足"))
rabbit = (foot-head*2)/2
chick = head-rabbit
print("兔子有{}只，雞有{}只".format(rabbit,chick)
（二）枚舉算法及其程序實現
枚舉算法的基本思想是把按一定的順序一一列舉問題所有可能的解，然后判斷每一個列舉出的可能解是否為正確的解。
在枚舉算法的程序實現中，逐一列舉出每一個可能解，判斷其是否為正確解的過程可采用循環結構來實現。而在利用問題提供的約束條件篩選、判斷解的過程中則需要用到分支結構。
樣例：
head,foot = eval(input("請輸入頭和足的數量，格式是:頭,足"))
for rabbit in range(foot//4):
if rabbit*4+(head-rabbit)*2==foot:
print("兔子有{}只，雞有{}只".format(rabbit,head-rabbit))
（三）算法程序實現的綜合應用
【典型例題】
1．設a=2，b=3，c=4，d=5，表達式a>b and c<=d or 2*a>c的值是（ ）
A．True B．False C．-1 D．1
2．列表a存儲某校部分學生的姓名、身高（cm），編程求身高最高的學生姓名，python代碼如下：
程序運行結果如下： 最高的學生姓名是小李
a=[["小麗",169],["小明",167],["小紅",166],["小李",179],["小吳",171],["小剛",177]]
stui=0
for i in range(len(a)):
if ① :
stui=i
print("最高的學生姓名是",② )
上述程序段①、②處的語句分別為（ ）
A．①a[i]>a[stui] ②a[stui][0]
B．①a[i]>a[stui] ②a[i][0]
C．①a[i][1]>a[stui][1] ②a[stui][0] D．①a[i][1]>a[stui][1] ②a[i][0]
3．列表a中有10個數據，用如下程序段找出大于60的數的個數，畫線處可以填（ ）
a=[35,23,98,43,86,31,29,57,62,78] n=θ m=6θ for i in a: if _____: n+= 1 print("個數: ",n)
A．a[i]>m B．i>m C．a>m D．a(i)>m
4．將正整數n分解為兩個正整數之和，其中一個能3整除，另一個能被7整除。統計分解方法共有幾種的Python程序段如下：
cnt = 0
i = 7
while i < n :
print(cnt)
方框中的代碼由以下三部分組成：
① i = i + 7 ② j = n – i ③ if j % 3 == 0 : （換行）) cnt = cnt + 1
下列選項中，代碼順序正確的是（ ）
A．①③② B．②③① C．③②① D．②①③
5．運行以下Python代碼的結果是（ ）
s="" for i in range(1,4): for j in range(1,i+1): s=s+" "+str(i+j) print(s) s="" 空字符串 A． 2 2 4 4 6 8 B． 2 3 4 5 6 7
C． 2 3 4 4 5 6 D． 2 2 3 4 5 6
A．A B．B C．C D．D
6．有如下 Python程序段：
from random import *
a = [10,20,30,40,50]
key = randint(0, 100)# randint(p,q)用于生成區間[p,q]內的隨機整數
x = y = 0
i,j = 0, len(a) - 1
while i <= j:
m = randint(i,j)
x += 1
if a[m] < key:
i = m + 1
y += 1
else:
j = m - 1
y -= 1
執行該程序后，下列說法不正確的是（ ）
A．變量 x和y的值可能為1 和-1
B．變量 x 和 y的值可能為4 和-2
C．若 key為50, 則變量x和y的值可能為5和5
D．若 key為35, 則變量x和y的值可能為5和1
題號 1 2 3 4 5 6
答案 B C B B C C
【參考答案】

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