4.1 算法及其特征 2024-2025学年高中信息技术教科版(2019) 必修1

 4.1 算法及其特征 一、选择题 1．以下算法的结构是（    ） ① 输入a和b的值 ② 若 a>b，则 c=a-b ③ 否则 c=b-a 输出c ⑤ 结束 A．顺序结构 B．循环结构 C．分支结构 D．递归结构 2．输入a，b，c的值，判断它们能否构成三角形的算法结构采用（    ） A．顺序结构 B．循环结构 C．网状结构 D．选择结构 3．某算法的部分流程图如图所示，执行这部分流程后，输出a，i的值分别是（   ） A．42,7 B．28,8 C．56,8 D．56,7 4．下列流程图属于循环结构的是（   ）        ①          ②              ③           ④ A．①③ B．①④ C．②④ D．②③ 5．在网上购买电影票时，一般是按照如下流程图顺序依次进行各步操作，具有这种特点的算法结构称为（  ） A．顺序 B．分支 C．循环 D．树形 6．下列关于算法的特征描述，不正确的是（  ） A．有穷性 B．至少有一个输出 C．至少有一个输入 D．确定性 7．斐波那契数列（1、1、2、3、5、8、13、21、34……），其特点是从第三项开始，每一项都是前面两项的和。用流程图描述“求斐波那契数列第n项值（n>2）”的部分算法如图所示，则虚线框中应该填入的是（    ） A． B． C． D． 8．某算法的部分流程图如图所示。执行这部分流程，若输入n的值为10，则输出k的值是（    ） A．4 B．5 C．6 D．7 9．下列关于算法和算法特征的说法，正确的是（   ） A．算法必须要有输入 B．“求所有自然数的和”不能用算法进行描述 C．可行性是指算法的每一个步骤理论上可行，并不要求实际操作可行 D．很多问题的计算结果是无解的，因此算法可以有 0 个或多个输出 10．某算法的部分流程图如图所示。执行这部分流程，若输入m和n的值分别为18，12，则输出的结果是（    ） A．0 B．2 C．4 D．6 11．算法是解决做什么和怎么做的具体步骤的描述，下列不属于算法特征的是（   ） A．有限个步骤之后终止 B．每个步骤都具有确定的含义 C．有一个或多个输出 D．有一个或多个输入 12．“洗衣机的洗衣流程”情境问题，洗衣机模拟人洗衣的过程，自动执行洗衣程序，节省了大量的人力，这主要归功于由算法控制的机器设备。算法指在有限步骤内解决问题所使用的方法，从下图2的“洗涤算法”中，可以看出算法具有的特征是（   ）    图1                      图2 A．无穷性 B．单一性 C．确定性 D．繁琐性 13．下列不属于算法基本要素的是（   ） A．运算 B．控制转移 C．信息 D．数据 14．某算法的部分流程图如下图所示，执行这部分流程，若输入i的值为序列[2, 3, 4, 5]中的随机数，则下列说法正确的是（   ） A．变量c的最大值为11 B．“a>0?”至少执行5次 C．程序结束时变量a一定等于0 D．只能使用while语句实现该循环结构 15．算法一般具有什么特征? （   ） A．有一个或多个输出 B．有穷性 C．可行性 D．确定性 16．在用“更相减损术”求最大公约数的过程中，输入的是两个正整数。这说明算法具有（   ） A．有输入 B．有输出 C．有穷性 D．确定性 二、填空题 17．所谓 是人们为解决具体问题所采用的方法和步骤。 18．算法作为能确实解决问题的策略，具有有穷性、确定性、数据输入/输出、 性的特征。 19．小申设计了一个算法，能够根据输入的三条线路的距离，找出最短距离，请将流程图空白处填写完整：① ② ③ 20．以下流程图的运行结果是 。 21．算法的常用表示方法有3种： 、 、 。 三、判断题 22．一个算法不一定非得有输入， 但至少要有一个输出，一个算法的执行步骤可以是有限的，也可以是无限的。( ) 23．利用计算机解决同一问题时，往往可以采用多种不同的算法来实现，好的算法应该具备时间效率高、内存占用少等特点。( ) 24．用自然语言描述的算法通俗易懂，便于翻译成计算机程序设计语言。( ) 25．“无论算法有多么复杂，都必须在有限步骤之后结束并终止运行”，这句话表明了算法的有穷性。( ) 26．算法是解决“做什么”和“怎么做”的具体步骤的描述，一个算法必须具有有穷性、确定性、有一个或多个输入、有一个或多个输出、可行性这五个基本特征。 四、操作题 27．这个问题，是我国古代著名趣题之一。大约在1500年前，《孙子算经》中就记载了这个有趣的问题。书中是这样叙述的：“今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何?这四句话的意思是：有若干只鸡兔同在一个笼子里，从上面数，有35个头；从下面数，有94只脚。求笼中各有几只鸡和兔。请根据题目意思补全下列空着的代码。 for tu in range( ① , ② ):         ji=③         if  ④ :                  print("兔的只数为",tu, "鸡的只数为",ji) 28．2020年年初，一场突如其来的新冠疫情袭击全球，我国为了更加快速、精准、高效地遏制疫情的扩散，各种高新科技纷纷登场：疫情实时报告、新冠肺炎确诊患者同行查询、健康码为疫情的联防联控、疫情态势研判提供了重要保障；智能机器人多种应用、核酸检测试剂盒的研发、无接触电梯按钮的使用、红外电子测温门的使用，降低了交叉感染的风险。 下图是在商场和学校等非常集中的场所安装的红外电子测温门。 请你为小区设计一款智能检测门，能够实现自动测温和验证健康码，如果体温异常或非绿码的人员采用人工查看核酸检测结果的处理方式，若核酸监测结果为阴性方可进入小区，否则进行隔离治疗。流程图如下图所示： 根据以上要求，请你从下列选项中选择相应的选项来完善“智能检测门”的流程图。 (填字每：A．是B．否C．“体温正常并且绿码?”D．”体温正常或者绿码?”E.留观区F.进入小区) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．C 【详解】本题考查算法的基本结构。算法的基本结构有：顺序、选择（分支）、循环结构。顺序的执行顺序是自上而下，依次执行；选择结构用于判断给定的条件，根据判断的结果判断某些条件，根据判断的结果来控制程序的流程；循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。题干中需要判断a和b的大小，然后执行不同的语句，属于分支结构。故答案为：C。 2．D 【详解】本题考查算法的基本结构。算法的基本结构有：顺序、选择（分支）、循环结构。顺序的执行顺序是自上而下，依次执行；选择结构用于判断给定的条件，根据判断的结果判断某些条件，根据判断的结果来控制程序的流程；循环结构是指在程序中需要反复执行某个功能而设置的一种程序结构。输入a，b，c的值，判断它们能否构成三角形的算法结构采用选择结构。故答案为：D。 3．C 【详解】本题考查的是流程图识读。初值为a=0，i=1，进入循环判断 第一次：i=1≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=2，i=i+1=2； 第二次：i=2≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=6，i=i+1=3； 第三次：i=3≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=12，i=i+1=4； 第四次：i=4≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=20，i=i+1=5； 第五次：i=5≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=30，i=i+1=6； 第六次：i=6≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=42，i=i+1=7； 第七次：i=7≤7，满足条件，则执行a=2*i+a=56，i=i+1=8； 第八次：i=8>7，不满足条件，跳出循环，输出a=56，i=8； 故选：C。 4．C 【详解】本题考查算法流程图相关内容。流程图三大基本结构：顺序结构、选择结构、循环结构。观察4个选项，①③为选择结构，②④为循环结构。故本题答案是C选项。 5．A 【详解】本题考查的是算法结构。由流程图可知，依次从上到下执行，这是顺序结构的特点。故选A。 6．C 【详解】本题考查算法的特征。算法是在有限步骤内解决某一问题所使用的方法。算法的特征有：有穷性、确定性、有零个或多个输入、有一个或多个输出、可行性。故选：C。 7．B 【详解】本题考查算法流程图相关内容。结合题意，分析4个选项：A选项，重复执行c<-a+b，错误；B选项，那个实现功能要求，正确；C选项，第一步b<-c错误，执行c<-a+b，相当于上一步的c重复相加，选项错误；D选项，第一步a<-b，接着执行c<-a+b，相当于b重复相加，选项错误。故本题答案是B选项。 8．C 【详解】本题考查流程图相关内容。分析流程图可知，其功能是求整数n按照规则进行变换，最终变为1时需要变换的次数。规则为：若n为偶数，则变换为n//2；若为奇数，则变换为3*n+1。整数10的变换过程为：10->5->16->8->4->2->1，共变换6次。故本题答案为C选项。 9．B 【详解】本题考查算法的特征。一个算法应该具有以下五个重要的特征：1、有穷性： 一个算法必须保证执行有限步之后结束；2、确切性：算法的每一步骤必须有确切的定义；3、输入：一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定义了初始条件；4、输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的；5、可行性：算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。“求所有自然数的和”不满足算法的有穷性，因此不能用算法进行描述，故选B。 10．D 【详解】本题考查算法流程图相关知识。分析此流程图，模拟其运行过程：将m、n代入流程，当n!=0成立，重复执行m,n=n,m-n操作，当n!=0不成立时，输出m的值。m=18，n=16，n!=0成立，第一次进入循环，执行m,n=n,m-n操作后，m值为12，n值为6；n!=0成立，第二次进入循环，执行m,n=n,m-n操作后，m值为6，n值为6；n!=0成立，第三次进入循环，执行m,n=n,m-n操作后，m值为6，n值为0；n!=0不成立，循环结束。此时，m值为6。故本题答案是D选项。 11．D 【详解】本题考查算法特征相关内容。算法至少有一个输出，可以有0个或多个输入；算法的每一步必须有确切的含义； 算法必须在有限步骤内结束，故本题答案是D选项。 12．C 【详解】本题考查的是算法特征。一个算法应该具有以下五个重要的特征：1、有穷性：一个算法必须保证执行有限步之后结束；2、确切性：算法的每一步骤必须有确切的定义；3、输入：一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定除了初始条件；4、输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果，没有输出的算法是毫无意义的；5、可行性：算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。从图中可知，算法具有确定性。故本题应选C。 13．C 【详解】本题考查的是算法相关知识。算法的要素包括数据、运算、控制转移，故本题选C选项。 14．B 【详解】本题考查流程图及循环结构相关内容。分析流程图及各变量初始状态可以得出： A选项，变量c具有统计循环执行次数的作用，当随机数i每次都取最小值2时，循环执行次数最大，a由20开始，“a>0?”循环条件成立，进入循环，a每次-2，c每次+1,。当a=0时，a>0循环条件不成立，结束循环，此时循环执行10次，C的值为10，故C的最大值为10，选项错误； B选项，“a>0?”的执行次数由随机数i的取值决定，当i每次都为最大值5时，“a>0?”执行次数最少。“a>0?”执行成立时，执行a=a-i操作，a的值变化情况：20、15、10、5、0，当a=0时，“a>0?”执行最后一次，循环条件不成立，无法进入循环。故“a>0?”执行至少执行5次，选项正确； C选项，程序结束时变量a不一定等于0，当随机数i每次都取3，“a>0?”执行成立时，执行a=a-i操作，a的值变化情况：20、17、14、11、8、5、2、-1，当a=-1时，循环条件“a>0?”不成立，无法进入循环，选项错误。 D选项，循环语句有：for语句、while语句、do...while语句等形式，相互之间可以转换，均能实现相同功能。选项错误。 故本题答案是B选项。 15．ABCD 【详解】本题考查算法特征的描述。一个算法应该具有以下五个重要的特征：1、有穷性： 一个算法必须保证执行有限步之后结束；2、确切性：算法的每一步骤必须有确切的定义；3、输入：一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定义了初始条件；4、输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的；5、可行性：算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。故选ABCD。 16．A 【详解】本题主要考查算法的特征。在用“更相减损术”求最大公约数的过程中，输入的是两个正整数。这说明算法具有输入性，故本题选A选项。 17．算法 【详解】本题考查的是算法。所谓算法是人们为解决具体问题所采用的方法和步骤。 18．可行 【详解】本题考查算法的特征。算法作为能确实解决问题的策略，具有以下特征：  有穷性：算法的执行步骤必须是有限的，不能无限循环或无限执行。 确定性：算法的每一步骤都必须是明确定义的，不会存在歧义或不确定性。 数据输入/输出：算法需要接受输入数据，经过一系列的步骤处理后产生输出数据。 可行性：算法的执行过程是可行的，即能够在有限时间内完成，并且解决问题的方法是有效的。故答案为：可行。 19． a<b a<c b<c 【详解】本题考查算法流程图选择结构程序设计相关内容。分析题意可知，该流程图的作用是求取三个正整数的最小值。结合求最小值方法和该流程图示意，可得答案：①a<b；②a<c；③b<c。答案不唯一，其他能得出正确结论的表达式也可以。 20．24，40 【详解】本题考查算法流程图相关内容。分析流程图可知，该流程图描述的是顺序结构，执行顺序：（1）a1=8，a2=16（a1、a2获得初值）；（2）a1=a1+a2=8+16=24，a1值为24；（3）a2=a1+a2=24+16=40，a2的值为40。故本题答案是：24，40。 21． 流程图 自然语言 伪代码 【详解】本题考查的是算法描述。算法的常用表示方法有3种：流程图、自然语言、伪代码。 22．错误 【详解】本题考查算法特性相关内容。一个算法应该具有以下五个重要的特征：1)、有穷性：一个算法必须保证执行有限步之后结束；2)、确切性：算法的每一步骤必须有确切的定义；3)、输入：一个算法有0个或多个输入；4)、输出：一个算法有一个或多个输出；5)、可行性：算法中的每一步都可以被分解为基本的可执行操作，并在有限次内实现，而且人们用笔和纸做有限次运算后也可以完成。故本题答案是：错误。 23．正确 【详解】本题考查算法相关内容。好的算法通常具有以下特点：（1）正确性--算法能够产生正确的输出结果，符合预期的计算目标。（2）可读性--算法的逻辑清晰，易于理解和阅读，方便其他人理解和维护。（3）高效性--算法在有限的时间内能够完成计算任务，不会消耗过多的计算资源。（4）健壮性--算法能够处理各种输入情况，不会因为输入的变化而导致错误或崩溃。（5）可扩展性--算法能够适应不同规模和复杂度的问题，并能够方便地进行扩展和修改。（6）优化性--算法能够在满足计算要求的前提下，尽可能地减少时间和空间复杂度，提高计算效率。（7）可靠性--算法在各种条件下都能够产生一致的结果，不受环境或输入数据的影响。故本题答案是：正确。 24．错误 【详解】本题考查算法描述相关内容。自然语言表示的算法容易产生歧义，表示的含义往往不严格，不便翻译成计算机程序设计语言，故本题答案是：错误。 25．正确 【详解】本题主要考查算法的特征。一个算法应该具有以下五个重要的特征：1、有穷性： 一个算法必须保证执行有限步之后结束；2、确定性：算法的每一步骤必须有确切的定义；3、数据输入：一个算法有0个或多个输入，以刻画运算对象的初始情况，所谓0个输入是指算法本身定义了初始条件；4、数据输出：一个算法有一个或多个输出，以反映对输入数据加工后的结果。没有输出的算法是毫无意义的；5、可行性：算法原则上能够精确地运行，而且人们用笔和纸做有限次运算后即可完成。故答案为正确。 26．错误 【详解】本题考查算法特性相关内容。算法的特性有：有穷性、确定性、有零个或多个输入、有一个或多个输出。一个算法可以没有输入。故本题答案是：错误。 27． 1 35 35-tu tu*4+ji*2==94: 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。本题涉及到鸡兔同笼问题，由题目可知，鸡兔共35只，两者脚数为94，假设兔的数量为tu，取值范围为[1,34]，则鸡的数量ji=35-tu，若tu*4+ji*2==94成立，则满足鸡兔同笼要求。故①处答案是：1，②处答案是：35，③处答案是：35-tu，④处答案是：tu*4+ji*2==94:。 28．C、A、F 【详解】本题考查的是算法描述。“智能检测门”的流程：测量体温识别健康码——判断C.“体温正常并且绿码?”——体温不正常或者不是绿码——人工查验核酸检测结果——判断“结果是否为阴性？”——A.是阴性——进入小区。测量体温识别健康码——判断C.“体温正常并且绿码?”——体温正常且是绿码——F.进入小区。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$