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3.2 算法及其描述 课后练习题
一、选择题（共20题）
1、黔灵山的猴子每天会收到管理员分发的固定数量的水果。管理员计算每日水果消耗总量的方法是固定的、有限的步骤。这主要体现了算法的（ ）特征。
A、有穷性
B、确定性
C、输入
D、输出
2、在描述“如何制作一碗贵州酸汤鱼”的算法时，如果某一步骤写为“加入适量的盐”，这个描述主要违背了算法的（ ）特征。
A、有穷性
B、确定性
C、可行性
D、输出
3、一个算法可以没有输入，但必须（ ）。
A、有零个或多个输出
B、有且仅有一个输出
C、至少有一个输出
D、以上都不对
4、在流程图中，用来表示“根据辣椒的辣度决定是否额外添加”这一判断步骤的图形是（ ）。
A、平行四边形
B、菱形
C、矩形
D、椭圆形
5、以下关于算法描述方法的叙述，错误的是（ ）。
A、自然语言描述容易产生歧义
B、流程图描述直观，但修改起来可能比较麻烦
C、伪代码更接近计算机语言，便于直接运行
D、三种描述方法可以相互转换
6、我们在设计“根据学生成绩判断其等级（优秀、良好、及格、不及格）”的算法时，最核心的控制结构是（ ）。
A、顺序结构和循环结构
B、顺序结构和选择结构
C、选择结构和循环结构
D、只有顺序结构
7、以下问题中，最适合用计算机编程解决的是（ ）。
A、品尝并评价不同品牌的贵州辣椒酱
B、计算全班同学本次信息技术考试的平均分
C、构思一篇关于黄果树瀑布的作文
D、决定周末去黔灵山公园还是青岩古镇
8、下图所示的程序框图的基本结构是（ ）。
A、选择结构
B、循环结构
C、顺序结构
D、树形结构
9、在设计“为来访贵州的游客推荐一条涵盖甲秀楼、西江千户苗寨、黄果树瀑布三地的最短旅行路线”的算法时，最可能用到的核心思想是（ ）。
A、顺序执行
B、穷举所有路线组合并比较
C、随机选择
D、只推荐最著名的景点
10、算法的三种基本控制结构中，（ ）可以实现“重复检查健康码直到其为绿码”的功能。
A、顺序结构
B、选择结构
C、循环结构
D、模块结构
11、关于算法的可行性，下列说法正确的是（ ）。
A、算法必须用Python语言编写
B、算法中的每一步都必须是计算机能够执行的
C、算法必须能在1秒内运行出结果
D、算法不能包含输入步骤
12、在利用算法解决“丝娃娃面皮和配菜的定量分配”问题时，如果分配方案有多种，且需要找出最节约成本的方案，这体现了（ ）。
A、解决同一问题的算法唯一
B、算法必须有输入
C、解决同一问题的算法可能有多种
D、算法可以没有输出
13、以下流程图符号中，用于表示“计算一个贵州特色商品大礼包的总价”的步骤是（ ）。
A、菱形
B、平行四边形
C、矩形
D、圆形
14、伪代码描述算法的优势在于（ ）。
A、计算机可以直接执行
B、完全避免了任何歧义
C、书写方便，易于向计算机程序设计语言过渡
D、是国际上唯一通用的算法描述语言
15、在“中国天眼（FAST）”的数据处理中，需要从海量宇宙信号中筛选出特定模式的信号，这个过程可能会大量使用（ ）。
A、只有顺序结构
B、只有选择结构
C、循环结构和选择结构
D、只有循环结构
16、一个算法在执行时，从“开始”到“结束”之间所有步骤的执行次数是（ ）。
A、无限的
B、随输入数据而变化，但必须是有限的
C、固定不变的
D、越多越好
17、在描述“如何冲泡一杯都匀毛尖茶”的算法时，使用流程图比使用自然语言更（ ）。
A、容易产生歧义
B、便于展示步骤间的逻辑关系
C、依赖具体的编程语言
D、难以书写和保存
18、下列选项中，不属于算法基本特征的是（ ）。
A、至少有一个输入
B、有穷性
C、确定性
D、可行性
19、在设计“根据天气预报决定遵义会议会址户外活动是否取消”的算法时，我们使用了（ ）。
A、顺序结构
B、选择结构
C、循环结构
D、数据结构
20、关于程序调试，下列说法错误的是（ ）。
A、调试的目的是为了发现和修正错误
B、程序能运行就没有错误，无需调试
C、逻辑错误是调试中需要重点关注的
D、调试是程序设计中的重要环节
二、填空题（共5题）
1、算法的五个重要特征是：有穷性、确定性、输入、输出和________。
2、描述算法的三种主要方法是：自然语言、流程图和________。
3、在流程图中，用于表示算法开始和结束的符号是________。
4、程序的三种基本控制结构是：顺序结构、选择结构和________。
5、如果一个算法在运行后，没有输出任何结果，那么这个算法是________（填“有意义”或“无意义”）的。
三、简答题（共2题）
假设你是一名社区志愿者，需要设计一个算法，用于在核酸检测时，根据“10人一组”的混检规则，自动计算并告知居民他是第几组的第几位。请用自然语言简要描述你的算法步骤。
2、贵州苗族蜡染的图案复杂而精美。请畅想一下，如果利用计算机算法来辅助设计蜡染图案，可能会经历怎样的解决问题过程？（请按步骤简述）
参考答案与解析
一、选择题
1、 A
解析：“固定的、有限的步骤”直接对应算法的“有穷性”特征。
2、 B
解析：“适量”是一个模糊、不确切的量，违背了算法步骤必须“确切定义”的“确定性”特征。
3、 C
解析：一个算法可以没有输入（如直接计算π的近似值），但必须至少有一个输出，否则这个算法没有意义。
4、 B
解析：在流程图中，菱形符号专门用于表示判断。
5、 C
解析：伪代码不能被计算机直接执行，它只是帮助人们理解和过渡到编写实际代码的工具。
6、 B
解析：判断成绩等级需要根据不同的条件（分数段）选择执行不同的输出路径，这主要用到选择结构；而整个流程是从输入到处理再到输出，也包含了顺序结构。
7、 B
解析：计算平均分是典型的重复性、规则性计算任务，最适合用计算机编程解决。A、C、D更多依赖人的主观感受、创造力和决策能力。
8、 C
解析：步骤依次执行，没有分支和循环，是典型的顺序结构。
9、 B
解析：寻找最短路径是一个经典的优化问题，通常需要通过算法（如穷举法）来比较所有可能的路线组合，找到最优解。
10、C
解析：“重复……直到……”是循环结构的典型应用场景。
11、B
解析：可行性指的是算法中的每一步操作都必须是基本的、可执行的，即计算机能够实现的操作。
12、C
解析：解决同一个问题（如最优分配）可以采用不同的算法（如线性规划、贪心算法等），这体现了算法的多样性。
13、C
解析：矩形框在流程图中表示“处理”或“计算”，计算总价正是一个处理步骤。
14、C
解析：伪代码结合了自然语言的易读性和编程语言的结构，书写方便，是设计算法和编写程序之间的良好桥梁。
15、C
解析：从海量数据（循环）中筛选（选择）特定模式的数据，需要循环结构和选择结构的紧密结合。
16、B
解析：有穷性强调步骤次数是有限的，但这个次数可以依赖于输入数据的规模。例如，对n个数排序，步骤次数与n有关，但对于一个特定的n，步骤是有限的。
17、B
解析：流程图通过图形和箭头能清晰地展示步骤的先后顺序、判断分支和循环，逻辑关系一目了然。
18、A
解析：算法的输入可以是0个或多个，所以“至少有一个输入”不是算法的基本特征。
19、B
解析：根据“天气”这一条件来决定“取消”或“不取消”活动，是一个典型的分支选择问题。
20、B
解析：程序能运行只能说明没有语法错误，但可能存在更隐蔽的逻辑错误，导致结果不正确，因此调试是必要的。
二、填空题
1、 可行性
解析：这是算法的五个基本特征之一。
2、 伪代码
解析：这是三种主要的算法描述方法之一。
3、 圆角矩形/椭圆形
解析：这是流程图的标准规定。
4、 循环结构
解析：三种基本控制结构需要牢记。
5、 无意义
解析：输出是算法的目的，没有输出的算法无法体现其价值。
三、简答题
1、 答：
步骤1：开始。
步骤2：设置一个变量`group_count`，初始值为1，代表当前组号；设置一个变量`position`，初始值为1，代表组内位置。
步骤3：每来一位居民，执行以下步骤：
a、告诉他：“您是第`group_count`组的第`position`位。”
b、将`position`的值增加1。
c、判断：如果`position`的值大于10，则将`group_count`的值增加1，并将`position`重新设置为1。
步骤4：重复步骤3，直到所有居民安排完毕。
步骤5：结束。
2、 答：
利用计算机解决蜡染图案辅助设计问题，可能会经历以下过程：
分析问题：
明确设计需求，例如是生成全新的随机图案，还是对传统图案进行数字化复制和再创作。确定需要输入哪些参数（如风格、颜色范围、对称性等）。
设计算法：
如果是生成图案，可以设计算法来随机生成点、线、几何图形，并按照一定的美学规则（如对称、重复）进行组合和填充颜色。
如果是对传统图案数字化，可以设计图像识别算法来提取图案轮廓，再设计填充算法进行上色。
编写程序：
选择一种编程语言（如Python），使用图形库，将设计好的算法编写成计算机程序。
调试运行程序：
运行程序，检查生成的图案是否符合预期。如果出现偏差（如颜色溢出、图形错位），则调试程序，修改算法或代码，直到能稳定生成满意的蜡染图案。

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