第2章算法与程序实现2024—2025学年高中信息技术人教/中图版（2019）必修1

第2章 算法与程序实现 一、选择题 1．下列关于算法的特征描述，不正确的是（   ） A．确定性：算法的每一步必须有确切的含义 B．有穷性：算法必须在有限步之内结束 C．输入：算法必须至少有1个输入 D．输出：算法必须至少有1个输出 2．如图所示算法，对列表a执行操作，运行结果是（   ） A．1 B．7 C．10 D．13 3．下列关于算法的说法正确的是（   ） A．可以用枚举算法解决“找出所有的素数”问题。 B．在屏幕上输出“helloworld！”，这个任务不需要用算法解决 C．“鸡兔同笼”问题，用解析算法和枚举算法都可以解决 D．算法必须要有输入，如“鸡兔同笼”问题必须输入头和脚的数量 4．有如下Python程序： s=input（'请输入字符串：'） ans='' a=[1，2，3] for i in range（len（s））： x=s[i] key=a[i%3] if '0'<=x<='9'： ans=ans+chr（（ord（x）-48+key）%10+48）    #字符'0'的ASCII是48 else： ans=ans+x print（ans） 执行该程序后，输入s的值为'A1b9'，输出的结果是（    ） A．A2b1 B．A3b0 C．bA30 D．b0A6 5．在Python中，下列能用作变量名的是（   ） A．x3 B．4pk C．if D．y! 6．某加密程序的代码如下： s=input("请输入明文: ") q="1896720354";mw="" for i in range(len(s)):     if”0”＜=s[i]＜="9":         mw+=q[int(s[i])]     elif "a"＜=s[i]＜="z"         mw+=chr((ord(s[i])-ord("a")+i%2)%26+ord("a")     else:         mw=s[i]+mw print(mw) 运行该程序段，若输入s的值为“Win98@qq.com”，则输出结果是（   ） A．@Wjn45qrdon B．Wjn53@qr.don C．Wjn32@qr.don D．@Wkp45sseqo 7．下列哪个操作可以实现字符串的大小写转换（     ） A．str.lower() B．str.upper() C．str.capitalize() D．以上均可 8．运行以下程序后，输出的结果是（   ） s=0 for i in[-1,2.-3,4,-51: s+=i print（s） A．5 B．6 C．-3 D．无法确定 9．某客户购买的新能源汽车价格为t万元，可享受当地政府购车补贴，补贴标准如下：价格20万元（不含）以下，补贴0.25万元；价格20万元（含）至30万元（不含），补贴0.5万元；价格30万元（含）以上，补贴1万元。在下列选项中，计算实际购车价格p的程序代码正确的是（   ） A． p=t-0.25 if t>=20:     p=t-0.5 elif t>=30:     p=t-1 B． p=t-1 if t<20:     p=t-0.25 elif t<30:     p=t-0.5 C． p=t-0.25 if t>=30:     p=t-1 if t>=20:     p=t-0.5 D． p=t-1 if t>=20:     p=t-0.5 else:     p=t-0.25 A．A B．B C．C D．D 10．有如下Python程序段： for i in range(0,len(a)－1,2): if i > 0 and a[i] < a[i－1]: a[i],a[i－1] = a[i－1],a[i] if a[i] < a[i＋1]: a[i],a[i＋1] = a[i＋1],a[i] 列表a有6个元素，运行该程序段后，a可能的值是（   ） A．[2,9,8,6,9,3] B．[9,9,8,6,3,2] C．[9,3,6,2,8,9] D．[6,3,9,2,9,8] 11．下列属于高级程序设计语言的是（   ） A．VB、Python B．WPS、Access C．Office、C语言 D．Java、汇编语言 12．Python 表达式abs(-3)+len("2abc")的值为（   ） A．7 B．6 C．5 D．4 13．程序设计程中发现诊断和改正错误的步骤称为（    ） A．结果检测 B．分析问题 C．编写程序 D．调试程序 14．算法的步骤必须是有限的，并且保证执行有限步后结束。这体现了算法的（   ） A．有输出 B．有穷性 C．确定性 D．可行性 15．用流程图来描述分支结构时要使用的符号是（   ） A．连接圈 B．处理框 C．输入输出框 D．判断框 16．Python语言语句块的标记是（    ） A．分号 B．冒号 C．缩进 D．大括号 17．Python中，下列用于交换x,y 两个变量的值的语句，不正确的是（   ） A．x=y;y=x B．t=x;x=y;y=t C．t=x+y;x=t-x;y=t-y D．x,y=y,x 二、填空题 18．在Python中，使用 函数可以获取用户输入的字符串。 19．在Java中，String类的equals()方法用于比较两个字符串的 。 20．在C++中，若要定义一个名为“Student”的类，并包含姓名和年龄两个私有成员变量，可以使用以下语句： 。 21．在Python中，使用 可以进行列表推导。 22．在计算机编程中，变量的作用是 。 23．Python表达式2.0*abs(-4.5)的值是 。 三、判断题 24．对于带有else子句的循环语句，如果是因为循环条件表达式不成立而自然结束循环，则执行else子句中的代码。( ) 25．数学老师布置了一道题目“求1*2*3*……*100”，如果用计算机编程的方法求解，应该选择的程序结构是顺序结构。( ) 26．调试运行程序时，计算机能识别出程序代码中的语法错误。( ) 27．机器语言是与计算机无关的，具有很好的可移植性。( ) 28．顺序结构指程序的执行按语句的排列顺序从上到下依次执行，直至结束。( ) 四、操作题 29．百钱买百鸡：公鸡一只五块钱，母鸡一只三块钱，小鸡三只一块钱，现在要用一百块钱买一百只鸡，问：公鸡、母鸡、小鸡各多少只？编写Python代码如下： num=0 for cock in   #①     for hen in   #②        chick=100-cock-hen         if cock*5+hen*3+chick//3==100:             print('公鸡：',cock,'母鸡：',hen,'小鸡：',chick)             num+=1 print('正确解数量：',num) （1）由题意可知，100块钱不可能买到100只公鸡，根据公鸡数量优化变量cock枚举范围。方框①处可以修改为 。 （2）同理，100块钱不可能买到100只母鸡，根据题中母鸡数量优化变量hen的枚举范围。方框②处可以修改为 。 30．小明利用Python对“足球世界杯历史进球前20名”的数据进行分析，部分界面如图a。他先按国家分类，统计出各个国家的球员人数，再把球员人数最多的国家的球员，按“场均进球”数进行排序，并用图表呈现（如图b）。请在划线处填入合适的代码。 图a                             图b import csv import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei']    #用来正常显示中文标签 plt.rcParams['axes.unicode_minus']=False    #用来正常显示负号 csvfile=open（"历史进球.csv"，'r'）[['  姓名'，'国家'，'进球个数，'出场次数'，'点球个数']， reader=csv.reader（csvfile）       ['阿德米尔'，巴西'，'9'，'6'，'0，['巴蒂斯图塔'，阿根廷'，'10'，'12'，'4']， a=list（reader）；country={}       .....，尤西比奥'，'葡萄牙'，'9'，'6'，'4']] 列表a内容 for i in range（1，len（a））：    #按国家分类     if a[i][1]not in country：     ① {'葡萄牙'：[20]，'巴西'：[1，4，16，19]，'意大利'：[3，15]，·'阿根廷'：[2]，'匈牙利'：[7]，'秘鲁'：[10]，'法国'     else：                 ：[5]，'英国'：[13]，'波兰'：[12]，'德国'：[6，8，9，1         country[a[i][1]]+=[i]  1，14，17]，'西班牙'：[18]} max=0；country_max="."                    字典country内容 for i in country.keys（）：    #找出前20名中人员最多的国家     if ② ：         max=len（country[i]）         country_max=i df=pd.DataFrame（data=[]，columns=["姓名"，"进球个数"，"出场次数"]） for i in country[country_max]：     df=df.append（{"姓名"：a[i][0]，"进球个数"：int（a[i][2]），"出场次数"：int（a[i][3]）}，ignore_index=True）     ③ =df["进球个数"]/df["出场次数"]    #df最后插入1列“场均进球” df=df.sort_values（④ ）  #按“场均进球”排序 plt.    ⑤ （df["姓名"]，df["场均进球"]，label="场均进球"） plt.title（"前20名中人数最多国家球员场均进球情况"） plt.legend（） plt.xlim（0，1.2） plt.show（） csvfile.close（） 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】本题考查算法特征相关内容。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。（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）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。故本题答案是C选项。 2．B 【详解】本题考查流程图。程序运行过程如下。最终s的值为8-1=7。故答案为：B。 k i a 0 -3 a[-3]=1 1 -2 a[-2]=2 2 -1 a[-1]=3 3 0 a[0]=5 4 1 a[1]=6 5 2 a[2]=7 6 3 a[3]=8 7 4 a[4]=9 3．C 【详解】本题考查算法。 A可以用枚举算法解决“找出所有的素数”问题。 这个说法不正确。虽然枚举算法可以用于找出一定范围内的所有素数（即尝试每一个数，并检查它是否是素数），但这种方法在数字范围很大时效率极低。对于“找出所有的素数”这一问题，实际上不存在一个具体的“所有”，因为素数是无穷的。因此，更常见的做法是指定一个范围，然后在这个范围内找出所有的素数。 B在屏幕上输出“helloworld！”，这个任务不需要用算法解决。 这个说法是错误的。算法是解决问题的一系列明确步骤，无论问题多么简单，只要涉及到执行一系列操作以达到某个目的，就需要算法。在这个例子中，输出“helloworld！”到屏幕也涉及到一系列的操作（如定位输出设备、发送字符串等），这些操作需要按照一定的顺序执行，因此也需要算法。 C “鸡兔同笼”问题，用解析算法和枚举算法都可以解决。 这个说法是正确的。“鸡兔同笼”问题是一个经典的数学问题，它可以通过建立数学方程（即解析算法）来求解，也可以通过枚举所有可能的鸡和兔的数量，然后找到满足条件的解（即枚举算法）来求解。 D算法必须要有输入，如“鸡兔同笼”问题必须输入头和脚的数量。 这个说法不正确。算法确实经常需要输入，但并不是所有算法都必须有输入。有些算法可能是自包含的，不需要外部输入就能执行。对于“鸡兔同笼”问题，如果我们已经知道了头和脚的具体数量，那么这些数量就是算法的输入。但如果我们是在讨论一个更一般化的算法，比如一个用于解决任意“鸡兔同笼”问题的算法，那么它确实需要输入头和脚的数量。但“算法必须要有输入”这一说法过于绝对，因此不正确。 故正确答案为：选项C。 4．B 【详解】本题考查程序分析。 该程序功能为：切片字符串s，切片索引为i，当s[i]为字母时，累加到ans空串中。当s[i]为数字字符时，转换成数值，向后移动key位后，转换成字符累加到ans中。当s='A1b9'，i=0，s[i]='A'，ans的第一个字符为A。故排除选项C、D。当i=1，key=2，s[i]=1，则向后移动2位后，为3。故ans第二个字符为3，排除选项A。故正确答案为选项B。 5．A 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。变量名只能包含字母（大小写均可）、数字和下划线（_）；必须以字母（大小写均可）或下划线（_）开头，不能以数字开头；区分大小写；避免使用Python关键字作为变量名。变量名应该具有描述性，以便代码可读性更高。使用下划线来分隔多个单词。变量名应该尽量简洁，但也要保持足够的描述性，以便于理解变量的用途。A选项，符合变量命名规则，可以用作变量名。B选项，4pk数字开头，不符合变量命名规则。C选项，if是关键字，不能做变量名。D选项，!为非法字符，不符合变量命名规则。故本题答案是A选项。 6．A 【详解】本题考查Python程序。对于明文中的每个字符，根据其类型进行不同的处理：如果是数字字符（'0'到'9'），则根据预设的字符串“1896720354”进行替换。如果是小写字母字符（'a'到'z'），则将其转换为另一个小写字母，转换规则为：先将其转换为对应的数字，然后对于每个字母，根据其在字符串中的位置（即索引值）的奇偶性来进行不同的位移。偶数索引的字母向右移动1位，奇数索引的字母向左移动1位，移动时循环利用字母表。如果不是数字字符或小写字母字符，则保持不变。将处理后的字符依次拼接到加密后的字符串mw中。输出加密后的结果mw。根据上述规则，输入s的值为“Win98@qq.com”，输出的结果为：“@Wjn45qrdon”。故答案为：A。 7．D 【详解】本题考查Python字符串。Python提供了多种字符串大小写转换的方法，包括将字符串转为小写(str.lower()), 大写(str.upper())，或者仅首字母大写(str.capitalize())。故答案为：D。 8．C 【详解】本题考查Python循环结构的应用。分析程序，可知该程序实现：s=0-1+2-3+4-5=-3。故选C。 9．B 【详解】本题考查的是Python多分支语句。选项A中，如果价格30万元（含）以上，满足if语句，不会执行elif语句，补贴0.5万元，不符合题意；选项C中，如果价格30万元（含）以上，也满足第二个if语句，补贴0.5万元，不符合题意；选项D中，如果价格30万元（含）以上，满足if语句，补贴0.5万元，不符合题意。故选B。 10．D 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。分析程序段，推知：列表a有6个元素，由“for i in range(0,len(a)－1,2)”知，列表a的索引i为0、2、4，且当i的值为2、4时，若a[i] < a[i－1]，则交换两个元素，若a[i] < a[i＋1]，则交换两个元素，即：a[2]的值不能小于前面的a[1]和后面的a[3]；a[4]的值不能小于前面的a[3]和后面的a[5]。AB选项中，8比前面相邻的9小，选项结果不可能。C选项，8比后面相邻的9小，选项结果不可能。D选项为可能结果，故本题答案是D选项。 11．A 【详解】本题考查的知识点是计算机语言的分类。计算机语言分为低级语言和高级语言。低级语言主要指机器语言和汇编语言。除了低级语言之外的其他编程语言，如C、C++、Python、Pascal、Java、VB都属于高级语言。故正确答案为A选项。 12．A 【详解】本题主要考查Python表达式的运算。abs求绝对值函数，len是返回字符串长度，故abs(-3)+len("2abc")=3+4=7,选A。 13．D 【详解】本题考查计算解决问题的基本过程。计算机解决问题的基本过程一般包括以下几个步骤： 分析问题：了解问题的含义、目的和需求，明确问题的范围和限制，确定解决问题的目标和可行性。 设计算法：根据问题的特点和需求，设计出解决问题的算法，包括问题的分解、抽象和归纳等。 编写程序：使用编程语言实现算法，将问题转化为计算机可执行的形式。 调试程序：测试程序的正确性和稳定性，发现并修复潜在的错误和缺陷，确保程序能够正常运行。 程序设计程中发现诊断和改正错误的步骤称为调试程序。故答案为：D。 14．B 【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。算法的步骤必须是有限的，并且保证执行有限步后结束。这体现了算法的有穷性。故选B。 15．D 【详解】本题主要考查算法流程图。菱形是条件判断框，平行四边形是数据输入/输出框，圆角矩形是开始/结束框，矩形是数据处理框。流程图来描述分支结构时要使用的符号是判断框。故本题应选D。 16．C 【详解】本题考查Python语句块的标记。在Python语言中，语句块（如条件语句、循环语句、函数定义等）的标记是通过缩进来实现的。故答案为：C。 17．A 【详解】本题考查Python赋值语句。x = y; y = x: 这个选项是不正确的，因为它只先会将 y的值赋给 x，然后再将 x 的值赋给 y，从而x和y的值相等，这不会导致 x 和 y 的值交换。故答案为A选项。 18．input() 【详解】本题考查Python基础。在Python中，使用input()函数可以获取用户输入的字符串。例如：name = input("请输入你的名字:")。故正确答案为：input()。 19．内容（content） 【详解】本题考查计算机编程。String类的equals()方法用于比较两个字符串的内容（content），即判断两个字符串在字符序列上的相等性，而不是比较它们的内存地址。与==运算符不同，==运算符比较的是对象的引用地址，而equals()方法比较的是字符串的实际字符内容。故答案为：内容（content）。 20．class Student { private: string name; int age; }; 【详解】本题考查计算机编程语言。 在C++中，定义类基本语法格式： class ClassName（类名） { public:      公共成员函数和变量   private:     私有成员函数和变量    protected:     受保护的成员函数和变量 }; 若要定义一个名为“Student”的类，并包含姓名和年龄两个私有成员变量，可以使用以下语句：class Student { private: string name; int age; };。故正确答案为：class Student { private: string name; int age; };。 21．list comprehension 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。Python中的列表推导式（list comprehension）是一种方便快捷的语法，可以快速地生成列表。它的语法形式类似于数学中的集合推导式，语义也相似，因而易于理解和使用。故本题答案是：list comprehension。 22．存储数据值 【详解】本题考查程序设计相关内容。在编程语言中，变量充当了将数据存储在计算机内存中的容器的角色。每个变量都有一个名称和一个对应的值，程序可以通过使用变量名称来引用和操作这些值。故本题答案是：存储数据值。 23．9.0 【详解】本题考查Python表达式的运算。abs是求绝对值函数，因此2.0*abs(-4.5)=2.0*4.5=9.0。 24．正确 【详解】本题考查Python基础。 在Python中，for循环和while循环都可以带有else子句。这个else子句的作用是在循环正常完成（即没有因为break语句而提前退出）后执行。如果循环因为循环条件不再满足（对于while循环）或者迭代对象被完全遍历（对于for循环）而自然结束，那么就会执行else子句中的代码。故正确。 25．错误 【详解】本题考查Python基础。 规律性的重复计算，应该使用循环结构。故错误。 26．正确 【详解】本题考查计算机编程。在调试运行程序时，计算机的编译器或解释器会对程序代码进行语法检查。如果代码存在不符合编程语言语法规则的部分，例如遗漏标点、关键字错误、变量未定义等，计算机会识别并提示语法错误。故说法正确。 27．错误 【详解】本题考查计算机语言。机器语言是与计算机硬件直接相关的，而不是与计算机无关的。机器语言是由计算机的指令集构成的，每一种计算机或计算机体系结构都有其独特的指令集和机器语言，故错误。 28．正确 【详解】本题考查顺序结构的描述。顺序结构指程序的执行按语句的排列顺序从上到下依次执行，直至结束。表述正确。 29． range(1,20) range(1,33) 【详解】本题考查Python程序。 （1）一只公鸡5块钱，若100块全买公鸡，最多能买100÷5=20只，所以在枚举公鸡数量时，cock的范围是range(1,20)，故方框①处可以修改为range(1,20)。故答案为：range(1,20)。 （2）一只母鸡3块钱，若100块全买母鸡，最多能买100÷3≈33.33，向下取整为33只，所以在枚举母鸡数量时，hen的范围是range(1,33)，故方框②处可以修改为range(1,33)。故答案为：range(1,33)。 30． country[a[i][1]]=[i] len（country[i]）>max或len（country[i]）>=max df["场均进球"] "场均进球",ascending=True barh 【详解】本题考查Python程序设计。①国家的名称为键，添加到空字典中，值为列表，加入索引。故填写country[a[i][1]]=[i]。 ②遍历国家字典，取出列表长度。if缺少判断条件，如果大于或大于等于max，则将最多的人员存放到max中。故填写len（country[i]）>max或len（country[i]）>=max。③增加一列存放场均进球。故df["场均进球"]。④sort_values方法缺少排序参数，按照场均进球且配置排序为降序排序设置ascending=True，故填写"场均进球",ascending=True。⑤根据图b可知绘制条形图，在Matplotlib库中，绘制条形的函数为barh，得知提干中缺少调用的函数名称，故填写barh。 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 $$