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浙教版信息技术必修一《数据与计算》
第三章 算法的程序实现（2）
【知识结构体系】
【知识梳理】
（二）顺序结构的程序实现
1.程序样例
将两个整型变量a，b的值互换
‘#’后面的内容为注释，对程序代码进行解释、说明，程序运行时不执行。
拓展：两个变量值的互换也可表示为a,b=b,a。
2.Python常见内建函数
(1)input([prompt])：获取输入，函数的参数为输出提示字符，返回值为字符串类型
(2)print()：输出内容到控制台。当参数只有一个，会自动将非字符类型转为字符类型后输出。当参数有多个，可以用逗号连接后转换位字符串输出。例：print(10)；print(10,”全”,10,”美”)
(3)int(object[,base])：将数值字符串转为整数类型，base声明进制类型，默认base=10。返回值为十进制整数类型。例int(“FF”,16)=255
（三）分支结构的程序实现
1.if语句
一般格式
条件是一个表达式，它的值可以是真（True）或假（False）。当条件为真时，执行语句块1中的语句，否则（条件为假）执行语句块2中的语句。如果程序只需要对条件为真的情况做出处理，那么if 语句可省略else及语句块2 部分，格式变成：
（1）Python中行位冒号的作用是告诉Python接下来要创建一个新的语句块，因此冒号结尾后，接下来应该有缩进
（2）Python用代码缩进表示代码间的包含关系，同一级别代码缩进相同
（3）当<判断条件>为True才执行对应分支语句块
2.if-elif语句
当程序需要对多个条件进行判定时，可以用带有elif子句的if语句来实现，其格式为：
（1）一个if语句可以包含多个elif语句，最后一个else子句是可选的，仅当其if语句中的条件为假时才执行。
（2）elif 和 else 并非必须，且当前面有条件(if)满足后，后面的判断(elif)会直接跳过，不执行。
3.样例程序
（四）循环结构
1.for语句
格式为：
（1）for语句通过遍历序列中的元素实现循环，序列中的元素会被依次赋值给变量，然后执行一次循环体。当序列中的元素全部遍历完时，程序会自动退出循环，继续执行else子句中的语句块（该else子句可选）。
（2）for循环是有限次循环，<循环对象>可以是字符串、列表，也可以是range()函数。
（3）range(start,stop,step)格式和字符串或列表切片类似。如range(0,10,1)能生成0-9这10个整数序列。start缺省时默认值为0，步长step缺省时默认值为1.
（4）continue：结束当前次循环，进入下一次循环
（5）break：若循环过程中执行了循环体中的break语句，则程序会中途退出for语句，转而去执行for语句后面的语句（即使有else子句，该子句也不会被执行）。
（6）样例程序
2.while语句
当一个循环执行之前，可能并不知道它需要执行的次数。这时，就可以使用while循环。其常见格式如下：
（1）while循环在执行时，首先会判断条件是否为真，如果条件为真，执行一次循环体，再次判断条件是否为真，如果仍为真，那么再执行一次循环体，以此类推，直到条件为假时退出while 语句。
（2）while语句的判断条件如果不当，可能会造成“无限循环”。
（3）break:结束并退出当前层循环
（4）continue:结束当前次循环，进入下一次循环
（5）样例程序
（五）函数与模块
1.函数的构造及应用
定义函数的语法为：
（1）函数名的命名规则和变量名一样。完成函数的构造后，在程序中就可以根据需要调用该函数。
（2）函数参数可以设置默认值：<参数3>=<默认值>
（3）return 语句用于返还函数处理结果，并且结束函数运行
（4）函数内部变量为局部变量，当需要使用全局变量时需要用global声明
2.模块的导入及应用
（1）导入函数模块的方法
使用import语句或from-import语句可导入模块，具体用法包括以下4种：
①import <库名>
②import <库名> as <重命名>
③from <库名> import <函数名>
④from <库名> import *
示例如下：
（2）math模块
（3）random模块
（4）Image模块
Image 模块是PIL 库（Python Imaging Library）中的重要模块，可以获取图像尺寸和像素颜色、旋转图像或改变图像格式等。
（5）其他模块
用于实现部分操作系统功能（可用于文件、目录等操作）的os模块；
与时间处理有关的time模块；
可以实现科学计算、数据可视化的numpy和matplotlib；
用于多媒体开发和游戏软件开发的pygame模块；
支持图形处理的tkinter。
三、简单算法及其程序实现
（一）解析算法及其程序实现
用数学公式或解题步骤计算结果
样例：鸡兔同笼问题：今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何
head,foot = eval(input("请输入头和足的数量，格式是:头,足"))
rabbit = (foot-head*2)/2
chick = head-rabbit
print("兔子有{}只，鸡有{}只".format(rabbit,chick)
（二）枚举算法及其程序实现
枚举算法的基本思想是把按一定的顺序一一列举问题所有可能的解，然后判断每一个列举出的可能解是否为正确的解。
在枚举算法的程序实现中，逐一列举出每一个可能解，判断其是否为正确解的过程可采用循环结构来实现。而在利用问题提供的约束条件筛选、判断解的过程中则需要用到分支结构。
样例：
head,foot = eval(input("请输入头和足的数量，格式是:头,足"))
for rabbit in range(foot//4):
if rabbit*4+(head-rabbit)*2==foot:
print("兔子有{}只，鸡有{}只".format(rabbit,head-rabbit))
（三）算法程序实现的综合应用
【典型例题】
1．设a=2，b=3，c=4，d=5，表达式a>b and c<=d or 2*a>c的值是（ ）
A．True B．False C．-1 D．1
2．列表a存储某校部分学生的姓名、身高（cm），编程求身高最高的学生姓名，python代码如下：
程序运行结果如下： 最高的学生姓名是小李
a=[["小丽",169],["小明",167],["小红",166],["小李",179],["小吴",171],["小刚",177]]
stui=0
for i in range(len(a)):
if ① :
stui=i
print("最高的学生姓名是",② )
上述程序段①、②处的语句分别为（ ）
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个数据，用如下程序段找出大于60的数的个数，画线处可以填（ ）
a=[35,23,98,43,86,31,29,57,62,78] n=θ m=6θ for i in a: if _____: n+= 1 print("个数: ",n)
A．a[i]>m B．i>m C．a>m D．a(i)>m
4．将正整数n分解为两个正整数之和，其中一个能3整除，另一个能被7整除。统计分解方法共有几种的Python程序段如下：
cnt = 0
i = 7
while i < n :
print(cnt)
方框中的代码由以下三部分组成：
① i = i + 7 ② j = n – i ③ if j % 3 == 0 : （换行）) cnt = cnt + 1
下列选项中，代码顺序正确的是（ ）
A．①③② B．②③① C．③②① D．②①③
5．运行以下Python代码的结果是（ ）
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)用于生成区间[p,q]内的随机整数
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
执行该程序后，下列说法不正确的是（ ）
A．变量 x和y的值可能为1 和-1
B．变量 x 和 y的值可能为4 和-2
C．若 key为50, 则变量x和y的值可能为5和5
D．若 key为35, 则变量x和y的值可能为5和1
题号 1 2 3 4 5 6
答案 B C B B C C
【参考答案】

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