必修1 专题三 算法初步及Python基础-【导与练】2024高考信息技术一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（浙江专用）

专题三　算法初步及Python基础 思维导图 一、算法初步 1.算法的定义 “算法”指的是解决问题或完成任务的一系列步骤。在计算机科学领域内, “算法”指的是用计算机解决问题的步骤,是为了解决问题而需要让计算机有序执行的、无歧义的、有限步骤的集合。 2.算法的五大特征 (1)有穷性:一个算法的处理步骤必须是有限的。 (2)可行性:一个算法中的每一步操作与要求都应该是算法执行者(人或机器)可以实施的,同时在现实环境中能做到并且能在有限的时间内完成。 (3)确定性:算法中对于每个步骤的执行描述必须是明确的。 归纳提炼 (4)0个或多个输入,如果问题求解时所有数据都是不变且已知的,则所需数据包含在算法中,不必再在执行时输入数据;如果一些初始数据需要在算法执行时临时获取以适应不同情形的问题,则算法需要包含一个或多个输入。 (5)1个或多个输出,算法必须包含至少一个输出。 3.算法的要素 (1)数据 用算法解决问题时,必须明确参与运算的初始数据、运算时产生的中间数据以及代表问题解决的结果数据。 (2)运算 在对数据进行运算时,必须明确每一步的运算是什么、对哪些数据进行运算等。 (3)控制转移 在算法执行过程中,有时需要根据数据或运算结果的特点进行不同的处理,这时就需要运用控制转移来执行不同的操作。 4.算法的四种描述方式:自然语言、流程图、伪代码、计算机程序设计语言。 (1)伪代码的语法约定: ①条件判断语句 格式1:If 条件 then (语句序列1) Else (语句序列2) 语义:若条件成立,则执行语句序列1(由一个或多个语句组成),否则执行语句序列2。 格式2:If 条件 then (语句序列1) 含义:若条件成立,则执行特定的语句序列1,而条件不成立时不需要执行特定的处理。 ②循环语句 格式:while 条件 (循环体) 语义:循环体由一个或多个语句组成。循环语句执行时,先判断条件是否 成立,若条件成立则执行循环体,循环体执行完后再次判断条件是否成立, 如此重复,直到某次条件不成立,则结束循环语句,接着去执行循环语句后面的语句。 (2)四种算法描述方法的优缺点对比 自然语言 流程图 伪代码 计算机语言 优点 通俗易懂 形象直观、容易理解 简洁易懂、修改容易 能让计算机理解执行 缺点 容易产生歧义 情况复杂时,过多的流程线影响算法的理解 不直观、错误不容易发现 需要有一定的程序基础 5.算法的三种控制结构:顺序结构、分支结构、循环结构 6.用算法解决问题的过程:抽象与建模、设计算法、描述算法。 二、Python语言程序设计基础 1.Python编程环境 (1)编写Python程序比较方便的方式是使用集成开发环境(Integrated Development Environment,简称IDE)。 (2)IDLE是开发Python程序的基本IDE。 2.Python程序的运行方式 (1)Python命令行执行方式 启动Python解释器后,可以直接在其提示符“ ”后输入语句。 (2)Python程序执行方式 将语句写成程序,再把程序存放到一个文件中,然后批量执行程序中的全部语句,这称为程序执行方式。 【学习心得】 Python源文件的扩展名为.py。 (3)常见的Python数据类型 常见的Python基本数据类型有:整型、实型、字符串型、布尔型。 (4)Python运算符 Python的基本运算包括算术运算、关系运算和逻辑运算三大类。它们的 优先级情况如下图所示: (5)常量、变量 常量是指在程序运行中,其值不能改变的数据对象。 变量是指程序设计时,其值是未知或可变的的数据对象。 (6)变量的命名 变量名可以包括字母、数字和下划线,但不能以数字开头,而且字母区分 大小写。 【学习心得】 ①Python的标识符和关键字不能作为变量名。 ②由于Python是动态类型语言,因此在使用前不需要预先声明变量的数据 类型。 (7)赋值语句 ①赋值语句的一般格式为:变量=表达式 ②复合赋值运算符 +=、-=、*=、/=、//=、%=、**= ③多变量赋值 变量1=变量2=……=变量n=表达式 ④同步赋值 变量1,变量2,…,变量n=表达式1,表达式2,…,表达式n 三、Python基本数据结构 1.字符串 (1)字符串是用单引号、双引号或三引号括起来的一个字符序列。 (2)字符串的特点 ①字符串是不可变对象。 ②通过索引来访问字符串中的字符。索引表示字符在字符串的位置,第一个元素的索引是0,第二个元素的索引是1,以此类推不断递增。 (3)字符串的切片操作 通过字符串的切片操作可以获得字符串的一个子串。 格式为:字符串名[start:end:step] 默认情况下step为1,表示返回下标从st