资源简介

3.1 字符串 1课时（教学设计）
年级 高二年级 授课时间 1课时
课题 3.1 字符串
教学 目标 1.通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的概念、特性及基本操作。 2.体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。 3.熟练掌握字符串连接、切片等基本操作。
教学 重难点 重点：1.字符串的概念和特性 2.字符串的基本操作 3.字符串的常用函数和方法 难点：字符串连接、切片等基本操作
教学 准备 多媒体课件、多媒体教室
教学过程
教师活动 学生活动
新 课 导 入 一、课堂导入 1.展示拥堵的城市交通图，抛出问题：在限行规则下，如何快速获取违章车辆。小组合作、讨论、设计分析违章车辆的算法。 （1）车牌号有什么特点？ （2）以哪种方式存储车牌最佳 车牌号是由数字和字母组成的。 大量的有规律数据可以用字符串来存储、处理相应的数据，实现对应的功能。 以生活实际为例，吸引学生参与课堂，抛出问题，让学生思考并观看教师的PPT课件上的图片提示，从而引出本堂课的主题。
新 知 讲 授 字符串的概念与特性 1.概念 概念：字符串是由零个或多个字符组成的有限序列。 这些字符来自于某些特定的字符集，它包括大小写英文字母、数字、 标点符号、控制字符等共128个字符。 字符集是多个字符的集合，种类较多。每个字符集包含的字符个数不同。常见的字符集有ASCII字符集、GB2312字符集、GBK字符集、BIG5字符集、GB18030字符集、Unicode字符集等。 字符串中所包含的字符个数称为字符串的长度。 为了区分字符串与其他的标识符，字符串一般用双引号或单引号加以界定，如字符串“Hello World”，它包含11个字符（不包括双引号），其中空格也是一个字符。 在字符串的应用中，会涉及一些特殊的字符串。 ①空串:空串是不包含任何字符的串，其长度为零。 ②空格串:空格串是由空格组成的字符串，其长度为空格字符的个数。 一个字符串中任意个连续的字符序列称为该字符串的子串。例如，字符串S为“HelloWorld”，字符串“H”，“He”，“el”，“ell”，“World”等都是S的子串。串S也是串S的子串。除S本身外，S的其他子串称为S的真子串。 2.特性 （1）有限序列性 字符串是一种线性表结构。 数据元素个数是有限的。 由零个或多个字符组成。 可使用序列切片操作 除第一个和最后一个元素外，其他元素都有一个唯一的前驱和后继，有正索引标号和负索引标号。 字符串“Hello World”的索引标号 （2）可比性 在排序、词频统计、查找文本等操作中，需要对字符串进行比较。 按ASCII码值进行比较 根据编码的方式进行比较 比如字符串“word”与“work”，前3个字符一样，第4个字符“k”的ASCII码值大于字符“d”的ASCII码值，因此字符串“work”大于字符串“word”。当字符串中仅有数字字符时，采用同样的比较方式，如“9”大于“10”。对于含有非ASCII字符集的字符串，需要根据编码的方式进行比较。 （3）探讨与讨论 数组与字符串有哪些区别？ ①定义不同：字符数组是用来存储一系列字符的数组。字符串是由一系列字符组成的字符序列。 ②长度不同：字符数组的大小在编译时就必须确定，大小固定不可变。字符串在编译时并没有确定大小，一般通过字符串长度来获取它的长度。 ③元素不同：字符数组的元素是字符类型。字符串的元素是字符类型，并且在使用字符串时，除第一个元素外，其他元素都为'\0'。 ④存储方式不同：字符数组一般通过数组下标的方式访问。 ⑤功能不同：字符数组除了存储字符外，还可以执行一些字符操作。字符串除了存储字符外，还可以进行字符串的一些操作，如拼接、拷贝、截断、连接等操作。 三、 字符串的基本操作 1.字符串的操作 字符串的操作可以实现从字符串中提取子串、将字符串转换成小写或大写、字符串匹配等。 创建 常用单引号()、双引号("")和三个单引号或双引号来创建。 例如:var1 = 'Hello World!' var2 = "Python" （1）子串判断 子串判断用于检查字符串a是否为字符串S的子串。 在Python中，可以用in运算实现，格式为“字符串a in 字符串S”。 当字符串S包含字符串a时，值为True，否则值为False。 Python程序展示 用in运算 （2）求子串 用于从字符串中取出其子串。 在Python中，可以用切片实现。 格式为“字符串[位置i:位置j]”。 S[i:j]表示取字符串S的索引下标i至j–1范围内的子串 S[6:11]为取字符串S中第7个至第11个位置上的字符，得到子串“World”。 使用[]来截取字符串。即:序列的索引和切片操作。 格式为:字符串[start:stop:step]，对字符串下标[start,stop)进行步长为step的提取 探讨与讨论： 已知字符串a"人生苦短，我用Python”，则下列说法正确的是（ B ） A.a[5]的值为"，"，a[:5]的值为"人生苦短" B.a[5]的值为"我”，a[:5]的值为"人生苦短" C.a[-5]的值为"y"，a[-5:]的值为" thon " D.a[-5]的值为"用"，a[-5:]的值为"ython " （3）字符串的连接 用于把两个字符串连接在一起。 在Python中，用“+”号连接符实现。 格式为“字符串S1+字符串S2”。 ①直接拼接 直接将两个字符串常量紧挨着写在一起就可以了。 例如:strname = "abc" "hig"- strname = “abchig” ②若有变量，则需【+】运算符拼接 【+】运算符也能拼接字符串常量 例如:str1=“Python” strname = str1 +“语言” strname = “Python语言” ③Python程序如下 Python中还内置了非常丰富的字符串函数与方法，可以直接调用。 （4）例题 ①例一：回文串 从左往右读和从右往左读都一样的字符串称为回文串，比如“客上天然居，居然天上客”。输入一个字符串，写一个程序，判断该字符串是否为回文串。 根据回文串的特点，只要字符串左右对称，它就是回文串。判断字符串的左右对称时，可以先找到中间位置，采用切片操作，取出字符串的左半部分，存储到字符串变量left中；再采用切片操作，取出右半部分并反转，存储到字符串变量right中。若left与right相等，则为回文串。 用Python实现的程序如下： 可以直接利用Python语言中的字符串反转命令[::–1]，直接反转原字符串，再与原字符串比较。程序如下： ②例二：机动车违章识别系统 随着机动车数量的增长，一些城市为了缓解交通压力，采取了错峰出行的措施。错峰出行，即划定区域在工作日的上下班高峰时段内，禁止挂有外地车牌和车牌尾号是某些数字的本地车牌的车辆行驶。某城市（车牌城市代码为城B）在工作日的7：00—9：00、16：30—18：30内，周一限行车牌数字尾号1和9，周二限行车牌数字尾号2和8，周三限行车牌数字尾号3和7，周四限行车牌数字尾号4和6，周五限行车牌数字尾号5和0，外地车牌全部限行。现有某个路口一周的车辆通行信息，部分信息如表3.1.3所示。请编写程序，输出违章车辆的车牌号码和车主姓名。 部分车辆通行信息表 A.抽象与建模 外地车牌且行驶时间在周一至周五。 本地车牌且车牌数字尾号与限行数字尾号匹配。 B.设计算法 用字符串存储 “车 牌号码”，通过索引、字符串的比较等操作，确定车辆的城市代码。如果是本地车牌，从右往左枚举车牌号码，找 到第一个数字，即为该车牌的数字尾号。再根据限行规则，与“星期”数据逐一比较。 ①用字符串变量car存储“车牌号码”，字符串变量name存储“车主姓名”，数值变量 w存储“星期”。 ②在字符串car中，取前2个字符，判断是否为“城B”。若是“城B”，则为本地车 牌，执行③；否则，为外地车牌，执行④。 ③从右往左扫描字符串car，找到第一个数字，存入变量num中，代表车牌的数字尾 号。用week存储限行的星期字符串“12345”，代表周一至周五，t存储该车的数字尾号 在星期几限行。根据数字尾号的限行规则，当num=0时，t=week[4] ；当1≤num≤5时，t=week[num–1] ；当num＞5时，则t=week[9–num]。再将t与w值进行比较，若相等，则车 辆违章，输出车牌号码和车主姓名。 ④若w的值为6或7，则该车辆不违章；否则，车辆违章，输出车牌号码和车主姓名。 ⑤重复①、②、③、④操作，直至所有车辆处理完毕。 C.编写程序 (5)课堂练习 ①有如下python程序段： s=“Python3.8” ans=“ ” for ch in s: if ch.isupper( ): ans+=ch.lower( ) elif ch.islower( ): ans+=ch.upper( ) else: ans+=ch print(ans) 则程序执行后，输出的结果为（ D ） A.Python B.Python3.8 C.pYTHON D.pYTHON3.8 ②有如下程序段： S=“2022 Hope To Get Out Of The Epidemic” t=“” for i in s: if i<“a” or i>“z”: t=”” t=i+t print(t) 该程序运行后，最后显示的内容是（ A ） A.cimedipE B.cimedip C.cimed D.cime ③有如下python程序段： a=input() t,s=0,0 for c in a[::-1]: if c.isdigit(): t=t*10+int(c) else: s+=t t=0 print(t) 当输入“123ABC456”时，程序输出结果为：( A ) A.321 B.654 C.123 D.975 四、课堂小结 通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的概念。(意图:体现先学后教的理念。） 通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的特性。 通过课堂练习，加深同学们对字符串的理解。 通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的基本操作。 通过字符串的创建、判断、求子串、连接的讲解，然后再将字符串问题进行抽象化的展示，让学生理解字符串如何解决实际中的问题，体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。 通过案例讲解：回文串， 体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。 通过案例讲解：机动车违章识别系统， 体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。 用练习巩固课堂知识，帮助学生更好地掌握。
课 堂 练 习 （有题有答案有解析） 1.字符串是由 或 组成的有限序列。 2.字符串中的字符来自于某些特定的字符集，如ASCII（AmericanStandard Code for Information Interchange，美国信息交换标准码）字符集，它包括 、 、 、 等共 个字符。 3.空串是不包含任何字符的串，其长度为 。 4.空格串是由 组成的字符串，其长度为 的个数。 5.字符串的特性包括： 、 。 6.字符串是一种 ，它的数据元素个数是 的，由零个或多个字符组成。 7.字符串的操作可以实现 、 、 等。 8.字符串的基本操作有 、 、 等。 9.已知字符串a"人生苦短，我用Python”，则下列说法正确的是（ ） A.a[5]的值为"，"，a[:5]的值为"人生苦短" B.a[5]的值为"我”，a[:5]的值为"人生苦短" C.a[-5]的值为"y"，a[-5:]的值为" thon " D.a[-5]的值为"用"，a[-5:]的值为"ython " 10.下列Python字符串不合法的是：（ ） A.”I love ‘China’” B.’I “love” China’ C.’I love \’China\’’ D.’I love ‘China” 11.有如下程序段： S=“2022 Hope To Get Out Of The Epidemic” t=“” for i in s: if i<“a” or i>“z”: t=”” t=i+t print(t) 该程序运行后，最后显示的内容是（ ） A.cimedipE B.cimedip C.cimed D.cime 12.有如下Python程序段： a=”Beautiful is better than ugly.”.split() b=””.join(a) 则下列说法正确的是：（ ） A.a[4]的值为“ugly”，b[4]的值为“t” B.a[4]的值为“ugly.”，b[4]的值为“t” C.a[-4]的值为“is”，b[-4]的值为“u” D.a[-4]的值为“Beautiful”，b[-4]的值为“g” 13.有如下python 程序段： def fun(a,b): n=min(len(a),len(b)) for i in range(n): if a[i]>b[i]: return a elif a[i]len(b): return a else： return b print(fun(“126”,”26”)) 则程序执行后，输出的结果为：( ) A.a B.b C.126 D.26 参考答案： 1.零个、多个字符 2.大小写英文字母、数字、标点符号、控制字符等、128 3.零 4.空格、空格字符 5.有限序列性、可比性 6.线性表结构、有限 7.从字符串中提取子串、将字符串转换成小写或大写、字符串匹配 8.子串判断、求子串、字符串的连接 9.答案：C [解析]a[5]表示字符串中的第6个字符，本题中a[5]为“我”。a[:5]表示取从第一个字符开始到下标为4的字符串，值为“人生苦短，”。AB选项错误。α[—5]表示从右往左数第5个字符，值为“y”。a[—5 :]表示从右往左数第5个字符开始到结束的字符串，值为“gthon”。 10.答案：D [解析]字符串一般采用单引号、双引号或三引号加以界定。当使用单引号时，双引号可以作为字符串中的一部分，反之亦然；也可以使用反斜杠转义符输出单引号或双引号。 11.答案：A [解析]该程序中语句“if i<“a” or i>“z”：；t=“””的功能是字符i为非小写字母时，变量t就清空。因此在“Epidemic”出现前，变量t中的内容为空。这样变量t中最后的内容为“Epidemic”的重新组合。语句t=i+t的功能就是将“Epidemic”进行逆向组合。 12.答案：B [解析]a[4]的值为“ugly.”；b[4]的值为“t”；a[-4]的值为“is”；b[-4]的值为“g”。 13.答案：D [解析]自定义函数fun()的功能是比较字符串a 和b的大小，并返回较大的字符串，因为“126”<“26”，故返回“26”。
课 堂 小 结 课堂小结 1.字符串的概念与特性 (1)字符串的概念 (2)字符串的特性 ①有限序列性 ②字符串的可比性 2.字符串的基本操作 (1)子串判断 (2)求子串 (3)字符串的连接
作 业 设 计 1.有如下python程序段： a=input() t,s=0,0 for c in a[::-1]: if c.isdigit(): t=t*10+int(c) else: s+=t t=0 print(t) 当输入“123ABC456”时，程序输出结果为： ( ) A.321 B.654 C.123 D.975 2.有如下Python程序段： text=”床前明月光，疑是地上霜。举头望明月，低头思故乡。” text=text.replace(“。”，“，”) ans=[s[0] for s in text.split(“,”) if s] ans=“”.join(ans) 则程序执行后，ans的值为（ ） A.“床前明月光” B.“床前明月” C.“床疑举低” D.”举头望明” 3.有如下python程序段： text=“It is too old to learn.” ans=text[:6]+“never”+text[6:] print(ans) 则程序执行后，输出的结果为（ ） A.It is too old to learn B.It is never too old to learn C.It is nevertoo old to learn D.It isnever too old to learn 4. 有如下Python程序段： for ch in “I have a dream”: if ch not in”aoeiu”: continue print(ch,end=””) 则程序执行后，输出的结果是（ ） A.无输出 B.I have a dream C.I hv drm D.aeaea 5. 有如下python程序段： s=“Python3.8” ans=“” for ch in s: if ch.isupper(): ans+=ch.lower() elif ch.islower(): ans+=ch.upper() else: ans+=ch print(ans) 则程序执行后，输出的结果为（ ） A.Python B.Python3.8 C.pYTHON D.pYTHON3.8 6. 有如下程序段： s=”” ch=”GaozhouKG2021” n=len(ch) for i in range(1,n,2): c=ch[i] if “A”<=c<=“Z”： c=chr((ord(c)-ord(“A”)+2)%26+65) elif “a”<=c<=“z”： c=chr((ord(c)-ord(“a”)+2)%26+97) else: c=chr(ord(c)+1) s=c+s print(s) 该程序运行后，最后显示的内容为（ ） A.IqjwI12 B.21IwjqI C.cbqM33 D.33Mqbc 7.有如下python程序段： a=“110000010111010” if len(a)%4!=0: a=(4-len(a)%4)*“0”+a) s=“0123456789ABCDEF” ans=[] for i in range(0,len(a),4): num=int(a[i:i+4],2) ans.append(s[num]) print(‘’.join(ans)) 已知int()函数用于将一个字符串或数字转换为整型，例如 int(“101”，2)用于将二进制数101转换为十进制数，结果为5，则程序执行后，输出的结果为（ ） A.60BA B.C174 C.182E8 D.305D
反 思 评 价 本堂课讲解的是理论方面的知识，比较枯燥，只有通过大量的举例来充实课堂。通过列举实例，分析字符串概念和特性，让学生们通过实际问题，恰当地选择字符串结构，并总结字符串的概念、特性及基本操作。体验用字符串解决问题的基本流程，逐步形成运用字符串结构解决问题的思维方式和学科方法。最终能够熟练掌握字符串连接、切片等基本操作。

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