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．下列语句中能实现变量 a 和 b 数值交换的有（    ） ①a,b=b,a     ②a=b;b=a     ③t=a;b=a;a=t     ④a=a+b;b=a-b;a=a-b A．①③ B．①④ C．①②④ D．①③④ 2．以下哪个问题可以用枚举法来求解（  ） A．找出100以内同时被5和7整除的所有数 B．给定直角三角形两条边的长，求第三条边的长 C．求两个数的积 D．给定半径，求圆的面积 3．在 Python中，函数len("ab"*2)的返回值是（   ） A．"2ab" B．"abab" C．2 D．4 4．下列Python表达式的结果为True的是（   ） A．3+6>=8 and 'do' in 'good' B．int(23.6)%12==0 C．'123'*2<'200' D．round(3.67,1)+22//3<=10.6 5．若people=["he"，"she"，"it"]，feel={1："love"，2："like"，3："hate"}，则表达式feel[2]+people[2]的值是（   ） A．likeit B．hateit C．likeshe D．hateshe 6．某APP为鼓励用户积极签到，制定积分签到政策，用户第一次连续签到可以得到1分，第二次连续签到得2分，第三次连续签到得到4分，接下来，每次得分分别为8，16，32……。若签到中断，则前面签到所得积分清空，重新从第一天开始积分。当用户积分达到10000分时，可以兑换相应奖品，小明想得到的毛绒娃娃需要20000积分，请设计算法帮小明计算，需要至少连续签到多少天才能拿到毛绒娃娃。解决此问题的算法流程图如右图所示，请为虚线框选择合适的流程图基本图形并为①处选择合适代码（   ） A． sum_jf=sum_jf+jf B．  sum_jf=sum_jf+jf C． sum_jf=jf+jf D．  sum_jf=jf+jf 7．某算法部分流程图如图所示，在流程图空白处填入一组代码，使输出结果sum与表达式“2-4+6-8+…-100”值相同的是（   ） A．①i=i+1 ②k=-k*2 B．①k=-k ②i=i+2 C．①i=i+2 ②k=-k D．①k=-k*2 ②i=i+2 8．已知 nums 列表中含有 5 个不相同的数字，该流程图的输出结果可能是（   ） A．1 B．111 C．011 D．001 9．某Python程序代码如下： import random n=input("请输入一串字符") f=[0]*128 for i in n：     f[ord(i)]+=1 for i in n：     if f[ord(i)]==random.randint(0,1)：         print(i,end="") 若输出结果为xyz3，则输入可能是（   ） A．yazabcx3 B．auxYZ33 C．axaybbzc3 D．xyaaxbbz3c 10．某算法的部分流程图如图所示，执行这部分流程，若输出t为2，则输入s的值可能是（   ） A．"abbaa" B．"aabba" C．"bbaaa" D．"abaab" 11．在编程开发“智能停车场车位引导系统”的过程中，检查程序代码能否正确运行属于（   ） A．调试程序 B．分析问题 C．设计算法 D．编写程序 12．有五副不同颜色的手套（共 10 只手套，每副手套左右手各1只），一次性从中取6只手套，请问恰好能配成两副手套的不同取法有__________种。（    ） A．120 B．180 C．150 D．30 13．用算法流程图描述“高考总分达到 488，输出平行一段；高考总分达到 274，输出平行二段”的问题，用 t 表示高考总分。下列选项不正确的是（   ） A． B． C． D． 14．计算下列各式中S1、S2、S3的值，能设计算法求解的是（  ） S1=1+2+3+…+100    S2=1+2+3+…    S3=1+2+3+…+n（n≥1且S3<1000） A．S1，S2 B．S1，S3 C．S2，S3 D．S1，S2，S3 15．某算法的部分流程图如图所示，执行这部分流程后，变量a的值是（    ） A．-3 B．6 C．-5 D．11 16．有如下 Python 程序段：    s=input("请输入：")    res=0    for i in s:       if 'A'<=i<='Z':            res+=1       elif '0'<=i<='9':            res*=2            break    print(res) 执行该程序段，输入“The Asian Games 2023”，执行该程序段后，输出结果为（） A．12 B．8 C．6 D．0 17．某超市部分商品的价格用 Python 存储在列表prices 中，prices=[{"土豆":5,"黄瓜":6,"豆角":4},{"书包":40, "笔记本":7,"铅笔":2 },{"果冻":12,"薯片":10,"酸奶":14}]，若要访问果冻的价格，则正确的表达式为（   ） A．prices[2]["果冻"] B．prices[3]["果冻"] C．prices[2][1] D．prices[3][0] 二、填空题 18．小明想编写程序实现以下功能：输入正整数n，并计算1到n的累加值，即1+2+…+n。程序流程图如图所示 请根据题意，补全流程图的① 和② 处。 19．用Python编写程序完成横线处求解鸡兔同笼问题，已知有56只头，160只脚，求鸡兔各有多少只?     定义变量i为鸡的只数     for i in range（1，56，1）：         ：           print（i）           print（（160－i∗2）/4） 20．Python语句list(range(1,10,3))执行结果为 。 21．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： 。 22．编程中， 是一种将代码组织成模块的方式，有助于代码的重用和维护。 23．写出该式子的表达式： 三、判断题 24．如果在函数中有语句 return 3，那么该函数一定会返回整数3。( ) 25．表达式list('[1, 2, 3]')的值是[1, 2, 3]。( ) 26．计算机无法解决“打印所有偶数”的问题，其主要原因是解决该问题的算法违背了算法特征中的有穷性。( ) 27．“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。( ) 28．循环语句可以嵌套使用。( ) 四、操作题 29．已知某校高一年级第一、 二学期期中、 期末考试成绩存储在“exam．xlsx”中，如图1所示。教务管理员对历次考试中七门选考科目考试成绩（赋分）进行处理，本着分数优先原则，将平均分最高的两门科目作为备选科目，为高一学生选课提供参考。                                             图1 （1）若某生考试缺考则该科目分数标记为0，已知总分列是所有考试科目分数总和，请对数据进行整理，剔除缺考考生数据，划线处能实现该功能的语句是 （单选,填字母:A．df[df．总分>0] / B．df．总分>0 / C．df[总分>0] / D．df[df.总分]>0） import pandas as pd df=pd. read_excel("exam．xlsx") df= （2）计算每个同学的历次考试的平均成绩 gf= 若gf对象输出后图2所示，请在划线处选择合适的代码 （单选，填字母）                                        图2 A．df.groupby("姓名",as_index=False).mean()    B．df.groupby("姓名").mean() C．df.sort_values("姓名",ascending=False).mean()    D．df.groupby("班级",as_index=False).mean() （3）计算每个同学的两门优势学科，请在划线①②处完善代码。 km=gf. columns[4:11] gf.insert(12,"优势学科","")#在总分列后插入新的一列,列标题名为“优势学科”,初始值为"" for i in gf.index:     subject1=subject2=""     max1=max2=0     for j in range(0,len(km)):         cj=gf.at[i,① ]         if cj>max1:             ②             subject1=km[j]             max2=max1             max1=cj         elif cj>max2:             subject2=km[j]             max2=cj gf.at[i,"优势学科"]=subject1+subject2                         图3 （4）为了反映该校选考科目成绩整体情况，教务管理员对df对象处理后进行了可视化处理，制作图表如图3所示，关于该图表下列说法正确的是 （多选，填字母） A．使用第三方库 matplotlib 可以实现此数据可视化效果 B．从全校平均成绩看，该校技术、地理两门科目成绩具有相对优势 C．若对df对象按照“总分”列进行降序排序后再进行相同处理将影响图表效果 D．若删除“姓名”列数据将会影响图表效果 30．用 Python编辑器打开文件夹“exam\ks06”下的文件“g01.py”，进行以下操作并保存。 （1）删除<1>、<2>、<3>，在该处填写代码，完善程序，程序实现的功能是:输出如下图所示的结果。（请不要更改、删除其他代码） 第1行:3÷4=0.75 第2行:4÷4=1.0 第3行:5÷4=1.25 第4行:6÷4=1.5 第5行:7÷4=1.75 （2）编写完成后保存文件，并关闭应用软件。 for i in range (<1> ): print ("第"，<2> ,"行:"， end="") print (i+2,"÷"，4 ,"=",(<3> ) /4) 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．B 【详解】本题考查Python基础。若a值为10，b值为13，则a=b;b=a，变量a，b值均为13；t=a;b=a;a=t，变量a，b值均为10。故正确答案为：选项B。 2．A 【详解】本题考查的是枚举法相关知识。枚举算法通过列举问题所有可能的解，并逐一检查每个解是否满足问题的条件。故选项A正确。 3．D 【详解】本题考查Python基础。len函数可以返回字符型数据长度。排除选项A、B。由于字符"ab"*2运算的结果是"abab"，再通过函数len，可以得到字符长度为4。故选择D。 4．C 【详解】本题考查Python表达式相关内容。A选项，3+6>=8 and 'do' in 'good'-->True and False-->False。B选项，int(23.6)%12==0-->23%12==0-->11==0-->False。C选项，'123'*2<'200'-->'123123'<'200'-->True。D选项，round(3.67,1)+22//3<=10.6-->3.7+7<=10.6-->10.7<=10.6-->False。故本题答案是C选项。 5．A 【详解】本题考查Python相关知识。feel[2]获取feel字典中键为2的元素，即 "like"。people[2]获取people列表中的第三个元素，即 "it"。将这二个部分拼接起来，得到 "likeit"。故答案为A选项。 6．A 【详解】本题考查的是流程图识读。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。虚线框中应使用菱形框；用变量sum_if累计积分，jf表示每次得到的积分，故此处填sum_jf←sum_jf+jf或sum_jf=sum_jf+jf或sum_jf+=jf。故选A。 7．B 【详解】本题考查的是流程图识读。输出结果sum与表达式“2-4+6-8+…-100”值相同的，判断条件为i<=100，故i=i+2要在sum=sum+i*k的后；要实现正负的切换，通过k=-k实现。故选B。 8．D 【详解】本题考查流程图。初始时low为0，high为列表长度减1。在循环中，通过计算中间索引mid，比较nums[mid]与nums[high]的大小。如果nums[mid]<nums[high]，则将high更新为mid，并在res中添加“0”；否则将low更新为mid+1，并添加“1”。由于nums中含有5个不相同数字，在进行二分查找过程中，根据数字大小关系会不断更新low和high，从而导致res中形成不同的“0”和“1”组合，所以输出结果可能是各种由“0”和“1”组成的字符串。若nums=[2,1,3,5,4]，则程序输出res的值为001。故答案为：D。 9．C 【详解】本题考查random模块的综合应用；本题采用了桶计数的方式统计128个ASC11字符，每个字符出现的次数，再用循环再次遍历输入的字符串，若该串中的某个字符出现次数为1次，则有可能输出这个字符（生成的随机数0时则无法输出），所以可以知道，输出结果中的每个字符一定只出现了1次，在C项中，xyz3这四个字符均只出现了1次，故选C。 10．A 【详解】本题考查算法流程图相关内容。分析流程图可知，该算法功能是统计字符串中连续出现的字符的个数，若后继字符不同，t重置为1，再从该字符开始。A选项中，“a”为最后连续出现的字符，t值为2；B选项中，“a”为最后出现的字符，不连续，t重置为1；C选项中，“a”为最后连续出现的字符，t值为3；D选项中，“b”为最后一个出现的字符，不连续，t重置为1。故本题答案为A选项。 11．A 【详解】本题考查程序调试。在编程开发“智能停车场车位引导系统”的过程中，检查程序代码能否正确运行属于调试程序。故选A。 12．A 【详解】本题考查是解决问题的方法。先从5双手套中任选两双，有C25种取法；再从其余手套中任选2只，有C26种，其中选到一双同色手套的选法为3种。 故总的选法数为C25(C26-3)=120种。故选A。 13．A 【详解】本题考查算法流程图相关内容。分析四个流程图，可知：BCD选项的流程图可以正确描述“高考总分达到488，输出平行一段；高考总分达到 274，输出平行二段”的问题；A选项，若t>=274不成立，再去判断t>=488存在逻辑错误，不能正确描述题目要求。故本题答案是A选项。 14．B 【详解】本题考查算法相关内容。S1符合算法有穷性特点，可以求解。S2不符合算法有穷性特点，不能求解。S3符合算法有穷性特点，可以求解。故本题答案是B选项。 15．B 【详解】本题考查算法流程图相关内容。a=1，b=1，i=1 第一次循环，满足i<=10，a=a+b*i=2，b=-b=-1，i=i+2=3； 第二次循环，满足i<=10，a=a+b*i=-1，b=-b=1，i=i+2=5； 第三次循环，满足i<=10，a=a+b*i=4，b=-b=-1，i=i+2=7； 第四次循环，满足i<=10，a=a+b*i=-3，b=-b=1，i=i+2=9； 第五次循环，满足i<=10，a=a+b*i=6，b=-b=-1，i=i+2=11，循环结束。变量a的值是6，故选B。 16．C 【详解】本题主要考查Python程序设计相关内容。通过分析代码段，可以得知，该代码段功能：依次取字符串s中的字符，若是大写字母则res=res+1，若是数字则res=res*2，且退出循环的执行，输出res。输入“The Asian Games 2023”,则在遇到"2"之前，共有3个大写字母，3*2得6，故本题答案是C选项。 17．A 【详解】本题考查表达式。给定的 prices 列表是一个包含了三个字典的列表，每个字典代表了一组商品和价格的对应关系。所以，要访问果冻的价格，正确的表达式是：codeprices[2]["果冻"]这表示从 prices 列表中选择第三个字典（索引是2），然后从这个字典中选择键为 "果冻" 的值，即果冻的价格。故答案为A选项。 18． s=0 s=s+i 【详解】本题考查算法设计。①计算1到n的累加值，初始化累加和变量s=0。②累加遍历出的值i到s，故s=s+i。 19．if  i ∗ 2+(56－i)∗ 4==160 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。本题描述的是鸡兔同笼问题，假设鸡的数量为i，则兔的数量为56－i，两者需要满足i ∗ 2＋（56－i）∗ 4＝＝160，才符合题目要求，程序段缺少该条件的判断，故本题答案是：if i ∗ 2＋（56－i）∗ 4＝＝160。 20．[1,4,7] 【详解】本题考查Python。range函数的语法是range(start,stop,step)，它生成一个从start开始、到stop（不包括stop）结束、步长为step的整数序列。对于list(range(1,10,3))，参数为1（起始值）、10（终止值，不包括）、3（步长），生成的序列为1,4,7。因此，执行该语句的结果是[1,4,7]。故答案为：[1,4,7]。 21．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; };。 22．模块化 【详解】本题考查计算机编程。在编程中，模块化是将复杂的程序分解为相对独立且功能单一的模块的方法。每个模块具有明确的功能和接口，通过这种方式，可以使代码结构更清晰、逻辑更简洁。模块化有助于提高代码的可读性、可重用性和可维护性，不同模块可以独立开发、测试和修改，减少代码的冗余，方便团队协作和项目的扩展。故答案为：模块化。 23．(4*a*c-b**2)/(2*a) 【详解】本题考查Python表达式。在Python中，乘运算符是*，除运算符是/，幂运算符是**，因此该式子的表达式是(4*a*c-b**2)/(2*a)。 24．错误 【详解】本题考查Python基础。 题目中的说法过于绝对。在Python中，如果在这个 return 语句之前遇到另一个 return 语句，那么这个函数不一定会返回整数3。故错误。 25．错误 【详解】本题考查Python基础。 表达式 list('[1, 2, 3]') 的值并不是 [1, 2, 3]。在Python中，list() 函数用于将可迭代对象转换为列表，但如果直接传入一个字符串，list() 函数会将字符串中的每个字符视为列表的一个单独元素。故错误。 26．正确 【详解】本题考查算法特征相关内容。算法具有有穷性、确切性、输入项（0个或多个输入）、输出项（1个或多个输出）、可行性五个重要特征。“打印所有偶数”是无穷的，所以计算机无法解决“打印所有偶数”，是违背了“有穷性”的原则。故本题答案是：正确。 27．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。 28．正确 【详解】本题考查的知识点是循环结构应用。循环语句可以嵌套使用。在一个循环的内部再使用另一个循环，这就是循环的嵌套。在大多数编程语言中，如Python，Java，C++等，都支持循环的嵌套。故答案为正确。 29． A A km[j] subject2=subject1 AB 【详解】本题考查程序分析。 （1）剔除缺考考生数据，故需要筛选出总分字段大于0的所有数据。正确写法是df[df.总分>0]或df[df["总分"]>0]。故正确答案为：选项A。 （2）计算每个学生历次考试平均成绩，需要对姓名字段分类后（调用方法groupby），统计其平均值（调用方法mean）。需要注意的是设置as_index参数为False。因为数据没有将姓名作为新的索引。故正确答案为：选项A。 （3）程序外循环遍历数据gf，取出每行，内循环遍历km，取出列。cj存储科目成绩，故需要填写列km[j]。当cj成绩大于第一优势科目成绩，则将第一优势科目成绩赋值给第二优势科目成绩，更新第一优势科目成绩。故subject2=subject1。正确答案为：①kim[j]、②subject2=subject1。 （4）选项A，matplotlib是Python中一个非常流行的数据可视化库，它可以用于创建各种类型的图表，包括柱状图、折线图等，来展示数据。故正确。选项B，图表中技术和地理两门科目的平均成绩确实比其他科目高，这个选项正确。选项C，图表是展示每门科目的平均成绩，那么对df对象按照“总分”列进行排序将不会影响每门科目的平均成绩，因此不会影响图表效果。故错误。选项D，图表是基于科目平均成绩制作的，并且没有使用到姓名列数据，那么删除姓名列将不会影响图表效果。故错误。故正确答案为：选项A、B。 30． 1,6 i i+2 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。分析题目内容及程序段，i值可以作为行号使用，同时控制循环次数，其初始值应为1，终值为5，结合函数range特点，<1>处完整代码应为：for i in range (1,6)，故①处答案是：1,6。由输出内容可知，第i行的被除数为i+2，输出结果为(i+2)/4，故②处答案是：i，③处答案是：i+2。 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 $$