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

c一、选择题 1．设计算法是编制计算机程序解决问题的一个重要环节，下列关于算法的叙述中正确的是（   ） A．一个算法必须有一个或多个输入 B．同一问题任选用不同的算法执行的效率是一样的 C．任何复杂的算法都可以用顺序、分支、循环结构来实现 D．算法可以有无限次步骤 2．小明设置了一个每天早上都响的闹钟。平时闹钟响后，他会关掉闹钟然后起床，周末他会关掉闹钟睡到自然醒，下面流程图中（1）、（2）处分别应该填入（    ） A．是（Y）  否（N） B．否（N）  是（Y） C．是（Y）  是（Y） D．否（N）  否（N） 3．下图是小李同学设计的算法流程图，根据算法的特征，请指出其中存在的问题是(        ) A．该算法没有数据输入 B．该算法没有数据输出 C．该算法不符合有穷性特征 D．该算法不符合确定性特征 4．不能用算法描述“输出所有完全平方数”，是因为该任务不符合算法特征中的（  ） A．有穷性 B．有0个或多个输入 C．确定性 D．有1个或多个输出 5．某算法的部分流程图如图所示。执行这部分流程，分别输入4、13、5、17、51、17则输出值依次为（    ） A．112，120 B．112，110 C．112，120，8 D．112，120，7 6．下面哪条语句不能用表示(      ) A．i>=3 B．i=5 C．i mod 2=1 D．print i 7．下列选项中，关于算法的描述正确的是（   ） A．算法就是一种高级程序设计语言 B．算法必须在有限步骤内实现 C．算法可以有零个或多个输入，但只能有一个输出 D．算法只能用自然语言描述 8．下列关于算法特征的叙述，不正确的是（   ） A．有穷性：算法必须在有限步骤之内结束 B．确定性、可执行性：算法的每一步必须有确切的含义，可执行 C．输入：算法必须至少有一个输入 D．输出：算法必须至少有一个输出 9．“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。当衣物重量属于范围1，则设定为第一档水量；衣物重量属于范围2，则设定为第二档水量；衣物重量属于范围3，则设定为第三档水量；否则，报警提示衣物超重。该功能的实现应该使用哪种控制结构（   ） A．顺序结构 B．选择结构 C．循环结构 D．递归结构 10．某算法的部分流程图如图所示，执行这部分流程，输出c的值是（    ） A．9 B．10 C．90 D．100 11．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 12．有一组数，从第3项开始，每一项都是前两项的和，如1,1,2,3,5,8…,求第20项的值。在流程图的空白处应该填入_______。 A．c=a+b B．c=c+a C．c=c+b D．c=c+i 13．图形符号 在算法描述流程图中表示（    ） A．算法的开始或结束 B．输入输出操作 C．处理或运算的功能 D．判断条件是否满足需求 14．在流程图的符号中，矩形框一般作为（   ） A．判断框 B．输入输出框 C．处理框 D．起止框 15．小姜在完成判断质数的算法部分时，设计的流程图如图所示，若输入x的值为35，下列说法不正确的是（   ）    A．输出的结果是“不是质数” B．结束时i的值为5 C．步骤“x%i==0?”的执行次数为4 D．步骤“x<=x**0.5 and flag==True?”的执行次数为4 16．算法的的基本结构，按特征分（   ）种。 A．2 B．3 C．4 D．5 17．如下图所示，该流程图所示的算法已在计算1+2+3+4……的值，但有一处错误导致程序出现死循环，该处是（  ） A．①处 B．②处 C．③处 D．④处 二、操作题 18．公鸡5元一只，母鸡3元一只，小鸡3只一元，用100元买一百只鸡。其中公鸡，母鸡，小鸡都必须要有。问公鸡，母鸡，小鸡要买多少只刚好凑足100元。请根据题目意思补全下列①-⑥空着的代码。 for cock_num in range( ① , ② ):     #公鸡只数可能为1-20     for hen_num in range( ③ , ④ ):         #母鸡只数可能为1-33         for chick_num in range(  ⑤ ,  ⑥ ):              #(3小鸡)只数可能为1-100              money1=cock_num*cock_price+hen_num*hen_price+chick_num*threechick_price             num1=cock_num+hen_num+chick_num*3             if     money1==100 and num1==100:                    print(cock_num,hen_num,chick_num*3) 19．为了更加清晰地了解学生的课程选修需求，小申将对六个课程门类（艺术类、运动类、文史类、语言类、科学类、设计类等）的选修人数等数据进行统计和分析。小申想设计一个算法实现文史类课程的选修学生人数统计。请选择合适的框图，将其拖至右边流程图的虚线框内进行组合并在① 处填空。 三、填空题 20．以下流程图的运行结果是 。 21．算法的基本结构有 种，其中分支结构有 个入口， 个出口；循环结构有 个入口， 个出口。(请填入相应的阿拉伯数字) 22．根据图72所示的流程图，回答问题。 （1）语句i=i+1总共被执行的次数是 ； （2）该算法中用到的两种结构是 和 ； （3）该程序实现的功能是 ； （4）若依次输入12、-10、30、19、22，则输出的值是 ； （5）编程解决问题的过程分为五个步骤，其中根据问题描述画出流程图属于 。 23．下图所示的算法流程图： 执行情况如下： 当输入a、b的值分别为3、8时，输出结果为5 当输入a、b的值分别为11、7时，输出结果为4 问题一：下列流程图填入虚线框中，符合条件的是 。 A                            B                                        C 问题二：依据问题一所选流程图，当输入a、b的值分别为9、6时，输出结果为 。 24．依次输入8、7、9，以下流程图的算法执行结果是 。 \ 四、判断题 25．算法有五大特征，其中包括输入和输出，意思是说一个算法必须要有输入，也必须要有输出。( ) 26．算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的无穷集合。( ) 27．千言万语不如一张图。以特定的图形符号加上说明，表示算法（有限的步骤去解决问题）的图，称为流程图或框图。 （判断对错） 28．衡量算法的优劣往往从时间复杂度和空间复杂度两个维度考虑。( ) 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】本题主要考查算法的描述。一个算法必须有0个或多个输入；同一问题任选用不同的算法执行的效率是不一样的；任何复杂的算法都可以用顺序、分支、循环结构来实现；算法不可以有无限次步骤，故本题选C选项。 2．A 【详解】本题考查流程图 菱形框中判断今天是不是周末，（1）处填是（Y）继续睡，（2）处填否（N）则起床。 3．B 【详解】本题考查算法相关内容。结合据算法特性，分析该流程图，发现该流程图通过赋值使得s、i获得初值并参与相关处理，但结果并没有输出。故本题答案是B选项。 4．A 【详解】本题考查算法的特征。算法具有五个基本特征：输入、输出、有穷性、确定性和可行性。不能用算法描述“输出所有完全数”是因为这不符合算法特征中的有穷性。故选A。 5．D 【详解】本题主要考查算法流程图知识点。i=1，s=0，第一遍循环，m=4，m=4 mod 3=1，s=s*10+m=1，i=i+2=3；第二遍循环，m=13，m=13 mod 3=1，s=s*10+m=11，i=i+2=5；第三遍循环，m=5，m=5 mod 3=2，s=s*10+m=112，输出s=112，i=i-1=4，s=s\100=1；第四遍循环，m=17，m=17 mod 3=2，s=s*10+m=12，i=i+2=6；第五遍循环，m=51，m=51 mod 3=0，s=s*10+m=120，输出s=120，i=i-1=5，s=s\100=1；第六遍循环，m=17，m=17 mod 3=2，s=s*10+m=12，i=i+2=7，循环结束，输出i=7，故执行这部分流程，分别输入4、13、5、17、51、17则输出值依次为112，120，7，故本题选D选项。 6．D 【详解】本题主要考查算法流程图。菱形是条件判断框，i>=3、i=5、i mod 2=1均可以用菱形框表示，输入输出用平行四边形表示，print i用平行四边形表示，故本题选D选项。 7．B 【详解】本题主要考查算法的描述。算法不是程序设计语言，算法必须在有限步骤内实现，算法至少具有一个或多个输出，算法可以用自然语言、伪代码等描述，故本题选B选项。 8．C 【详解】本题主要考查算法特征。1、有穷性：算法的有穷性是指算法必须能在执行有限个步骤之后终止；2、确切性算法的每一步骤必须有确切的定义；3、输入项：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出了初始条件；4、输出项：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：算法中执行的任何计算步骤都是可以被分解为基本的可执行的操作步骤，即每个计算步骤都可以在有限时间内完成（也称之为有效性），故本题选C选项。 9．B 【详解】本题考查的是算法结构。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。故该功能的实现应该使用选择结构，故本题应选B。 10．A 【详解】本题考查的是流程图识读。阅读流程图，可知其计算10~99中个位和十位数字相同的数有的个数。11、22、33、44、55、66、77、88、99满足，一共有9个。故本题应选A。 11．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。 12．A 【详解】本题考查的是流程图的识读。由图中可知a表示第一项，b表示第二项，c表示第三项。依据题意：每一项都是前两项的和，故空白处应为：c=a+b，选项A正确。 13．D 【详解】本题考查的是流程图。菱形框在算法描述流程图中表示判断条件是否满足需求；圆角矩形是表示算法的开始或结束；矩形框是表示处理或运算的功能；平行四边形是表示输入输出操作。故选项D正确。 14．C 【详解】本题主要考查算法流程图。流程图的符号中，平行四边形一般作为输入输出框，矩形一般作为处理框，菱形一般作为判断框，圆角矩形一般作为起止框，故本题选C选项。 15．D 【详解】本题考查的是流程图识读。输入x的值为35，35不是质数，故输出的结果是“不是质数”，选项A说法正确；i从2开始判断是否为x的因数，35的因数有1、5、7、35，找到第一个因数5，flag变为Flase，跳出循环，故结束时i的值为5，选项B说法正确；依次从2、3、4、5判断，故步骤“x%i==0?”的执行次数为4，选项C正确；依次从2、3、4、5判断，判断到5时，还要回到循环条件出进行判断，即“x<=x**0.5 and flag==True?”的执行次数为5，选项D说法错误。 16．B 【详解】本题考查的是算法结构。算法的的基本结构可分为：顺序结构、选择结构、循环结构。共3种，故本题应选B。 17．B 【详解】本题考查的是流程图识读。s的取值可能为1、3、6、10、15、21……，不可能等于16，即②处条件一直成立。故本题应选B。 【点睛】 18． 1 21 1 34 1 101 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。结合题目内容，分析程序段，推知：公鸡5元一只，母鸡3元一只，小鸡3只一元，则公鸡取值范围是[1,20]，母鸡取值范围是[1,33]，小鸡取值范围是[1,100]，结合range函数特点，①处答案是：1，②处答案是：21，③处答案是：1，④处答案是：34，⑤处答案是：1，⑥处答案是：101。 19．①count=count+1    【详解】本题主要考查算法流程图的设计。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。根据题干要求及流程图，流程图具体连接如下，其中当data_ws[i]=1时，count递增1，即①处填count=count+1。    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． 3 1 1 1 1 【详解】本题主要考查算法的描述。算法的基本结构有3种（分别是顺序结构、分支结构和循环结构），其中分支结构有1个入口，1个出口；循环结构有1个入口，1个出口。 22． 4 分支结构 循环结构 求5个数中的最大值 30 设计算法 【详解】本题主要考查算法流程图。（1）i=1，循环条件是i<=4，故语句i=i+1总共被执行的次数是4次。（2）该算法中用到的两种结构是分支结构和循环结构。（3）分析流程图可知，该程序实现的功能是求5个数中的最大值。（4）若依次输入12、-10、30、19、22，则输出的值是30。（5）编程解决问题的过程分为五个步骤，其中根据问题描述画出流程图属于设计算法。 23． C 3 【详解】本题考查的是流程图识读。（1）依据执行情况，可知输出的c值是大的数减小的数，故列流程图填入虚线框中，符合条件的是C选项。（2）依据问题一所选流程图，当输入a、b的值分别为9、6时，输出结果为：9-6=3。 24．9 【详解】本题考查的是流程图识读。依次输入8、7、9，7>8不成立，9>8成立，执行a、c变量交换，交换后a=9。 【点睛】 25．错误 【详解】本题主要考查算法的特征。算法有五大特征，其中包括输入和输出，意思是说一个算法必须要有一个或多个输出，要有零个或多个输入，故表述错误。 26．错 【详解】本题考查算法的概念 算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。故表述错误 27．正确 【详解】本题考查流程图的概念。以特定的图形符号加上说明，表示算法（有限的步骤去解决问题）的图，称为流程图或框图，正确。故答案为：正确。 28．正确 【详解】本题考查的是算法。衡量算法的优劣往往从时间复杂度和空间复杂度两个维度考虑，题干中的说法正确。 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 $$