第二章 算法与程序实现 2024-2025学年高中信息技术华东师大版（2020） 必修1

第二章 算法与程序实现 一、选择题 1．列表d＝[1,4,2,8,5,3,7,10]，以下表达式成立的是（   ） A．d[1＋3] ＞ d[3] B．d[d[2] ＋ d[0]] ＜＝ d[0] ＋ d[6] C．d[1] ＋ 4 ＝＝ d[1] ＋ d[4] D．d[d[5]＋1] ＜ d[1] 2．下列 Python 表达式运算的结果为“True”是（   ） A．not (4<=5) B．(1>2) and (5>4) C．(2!=1) or (3<2) D．7>=8 3．阅读下列Python程序段： m1=100 for i in range（5）： x=int (input ("输入一个整数")) m1=min (ml, x) print (ml) 运行程序，依次输入1~5共5个正整数，程序运行结果为（    ） A．1 B．5 C．6 D．0 4．用Python编写如下自定义函数程序段，其功能是删除无序链表（元素个数大于等于2）中的重复元素。   def dele(a,head):       pre=head;p=a[head][1]       while p!=-1:           q=head           flag =False           while    （1）      :               if a[q][0]==a[p][0]:                 a[pre][1]=a[p][1]                 p=a[p][1]                 f   （2）                        break               q=a[q][1]             if not flag:               pre=p               p=a[p][1] 方框处（1），（2）的语句可从下列选项中选择 ①q!=p     ②q!=-1    ③flag= True     ④flag =False 则方框处（1），（2）填入的正确代码依次为（   ） A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 5．某算法的流程图如图所示。执行这部分流程，当输入t的值为8时，则最后输出n的值是（   ） A．2 B．3 C．4 D．5 6．数组元素a[0]至a[n-1]依次存放着n个整数、现要用last将数组元素划分成两部分，小于key的整数均位于last的左侧。例如：n为5，数组a为[3，9，7，4，8]，key为7，完成划分后last为2，数组a为[4，3，7，9，8] 实现该功能的程序段如下，方框中应依次填入的正确代码为（    ） from random import randint k=randint（0，n-1）；key=a[k]      #从数组a中随机选择一个整数赋值给key a[0]，a[k]=a[k]，a[0]       （1）       for i in range（1，n）： if a[i] <key： a[0]，a[last] = a[last]，a[0] ①last=-1         ②last=0       ③a[last]，a[i]=a[i]，a[last]        ④last +=1       ⑤a[last]=a[i] A．①③④ B．①④⑤ C．②④③ D．②⑤③ 7．有如下Python程序段： s="HangZhou2022" a={0：0，1：0} for i in s：     t=0     if not（"0"<=i<="9"）：         t=1     a[t]+=1 print（a） 该程序段运行后，输出的内容是（    ） A．{0：4，1：0} B．{4：0，8：1} C．{0：4，1：8} D．8 8．以下Python程序执行后，若输入1和2，则输出结果是（  ） a=int(input()) b=int(input()) print(a+b) A．1 B．2 C．3 D．12 9．有如下Python程序段，执行该程序段后，一共输出列表a中的多少个元素（   ） a=[1,2,3,4,5,6,7] for i in range(5):     print(a[i]) A．7 B．5 C．2 D．3 10．描述算法的部分流程图如图所示，此算法的控制结构属于（   ） A．顺序结构 B．分支结构 C．循环结构 D．树形结构 11．若输入数值25、16，以下流程图描述的算法运行结果是(  )。 A．1 B．16 C．25 D．400 12．在Python中，函数int(-3.8)返回值是（   ） A．-3 B．3.8 C．-4 D．3 13．某算法的部分流程图如图所示，执行这部分流程，若输入x的值依次为l0，7，8，12，0，则输出k的值是（   ） A．2 B．3 C．4 D．5 14．某算法的部分流程图如下图所示，执行这部分程序后，下列说法不正确的是（    ） A．m的值为9 B．n的值为17 C．循环条件n<=15？共判断4次 D．当第4次判断循环条件n<=15？时，m的值为9 15．待入栈的序列a有多种出栈序列，以下函数用于判断序列b是否是a的出栈序列，代码如下： python 12.py [2，5，4，3，1]是[1，2，3，4，5]的出栈序列 python 12.py [5，2，3，1，4]不是[1，2，3，4，5]的出栈序列 图2 def judge（a，b）： n=len（a）；st=[-1] *n top=-1；i=j= 0 while i<n： top+=1 ① i+=1 while top>-1 and ② ： top-=1 j+=1 return top==-1 from random import shuffle a=[1，2，3，4，5] b=[1，2，3，4，5] shuffle（b）                    #将序列b的元素随机排序 if judge（a，b）： print（b，'是'，a，'的出栈序列'） else： print（b，'不是'，a，'的出栈序列'） 程序运行结果如第12题图所示。划线处应填写的语句是 A．①st[top]=a[i]        ②st[top]==b[j] B．①st[top]=a[i]    ②st[-1]==b[j] C．①st[top]=b[i]        ②st[top]=a[j] D．①st[top]=b[i]    ②st[-1]==a[j] 二、填空题 16．在编程语言中， 是一种面向对象的编程语言，它支持封装、继承和多态性。 17．在编程语言中， 是指在程序执行过程中，根据条件选择执行不同代码块的语句。 18．用Python表达式补充完成如下程序，统计四位奇数中满足能被23和19整除的总数。 s＝0 for i in range(1001,10000,2): :     s＝s＋1 print(s) 19．角谷猜想是指一个正整数x，如果x是奇数，则乘以3再加1；如果是偶数，则除以2。这样经过若干次运算后，总是可以得到自然数1的结果。小明根据角谷猜想进行了算法设计，并用如下流程图来描述算法。 请回答下列问题： （1）解决此问题所使用的算法控制结构是 。 （2）根据本题算法的流程图所示，则流程图中①②处应填写的内容分别是： ① ② （3）若输入x的值为6，则输出的运算次数n为 。（填数字） 三、判断题 20．算法的三种基本控制结构是顺序结构、选择结构和循环结构。( ) 21．计算机低级语言学习难，运行效率也低，因此目前已完全淘汰。( ) 22．在Python3.x语言中，input()函数的返回值类型是字符串。( ) 23．算法的每一个步骤可以对应程序中一条或多条语句，每条语句最多只能实现一个操作。( ) 四、操作题 24．小王从网上收集了2022年黄岩长潭水库的水位数据，其中每小时有一个水位值，存储在文件“level.xlsx”中，部分数据如图1所示。请回答下列问题： 图1                        图2 （1）统计每个月份的平均水位后生成图表，如图2所示。 import pandas as pd import matplotlib.pyplot as plt plt.rcParams["font.sans-serif"]="SimHei" df=pd．read_excel（"level.xlsx"） df["月份"]=""        #增加"月份"列 for i in range（len（df））： date=df．at[i，"日期"]．split（"/"）    #split()方法：切分字符串，转换为列表 df.at[i，"月份"]= ① df_avg= ② plt.ylim（21．5，36．3）    #长潭水库极限最低水位值和最佳蓄水水位值 plt.xlabel（"月份"） plt.ylabel（"水位（米）"） plt.plot（df_avg["月份"]，df_avg["水位"]，marker="o"）#marker="o"表示实心圈标记 plt．show() 划线处①处应填入的代码为 。 划线处②处应填入的代码为 （单选，填字母）。 A．df.groupby（"月份"，as_index=True）．mean() B．df.groupby（"月份"，as_index=True）.sum() C．df.groupby（"月份"，as_index=False）.mean() D．df.groupby（"月份"，as_index=False）.sum() （2）计算水位连续下降的最长天数，并输出开始日期和结束日期，运行结果如图3所示。 水位连续下降的最长天数为：94 开始日期：2022/08/28，结束日期：2022/11/29 图3 df_date=df．groupby（"日期"，as_index=False）["水位"]．mean()#对每一天水位求平均值 lst=df_date．values．tolist() #实现将df_date转换为二维列表，lst=[['2022/01/01'，34．795]，['2022/01/02'，34．785]，……] k，max，ed=1，1，0 for i in range（1，len（lst））： if lst[i][1] < lst[i-1][1]: k+=1 else： if k>max： max=k ③ k=1 if k>max： max=k ed=i print（"水位连续下降的最长天数为："，max） print（"开始日期："， ④ ，"，结束日期："，lst[ed][0]） 划线处③处应填入的代码为 。 划线处④处应填入的代码为 。 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运算符与表达式相关内容。A选项，d[1＋3]=d[4]=5，d[3]=8，d[1＋3] ＞ d[3]-->False。B选项，d[d[2]＋d[0]]=d[2+1]=d[3]=8，d[0]＋d[6]=8，d[d[2]＋d[0]]＜＝d[0]＋d[6]-->8＜＝8-->True。C选项，d[1]＋4=8，d[1]＋d[4]=4+5=9，d[1]＋4==d[1]＋d[4]-->8==9-->False。D选项，d[d[5]＋1]=d[3+1]=5，d[d[5]＋1]＜d[1]-->5＜4-->False。故本题答案是B选项。 2．C 【详解】本题考查Python基础。 表达式：(2!=1) or (3<2) 2!=1 是一个比较表达式，其结果为 True（因为 2 不等于 1）。 在逻辑或（or）操作中，只要有一个操作数为 True，整个表达式的结果就是 True。 因此，(2!=1) or (3<2) 的结果为 True，因为 2!=1 是 True。 故正确答案为：选项C。 3．A 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。程序段主要作用是从用户输入的5个正整数中找到最小值，并输出该最小值。首先，给定初始值m1=100。然后，通过for循环，用户依次输入5个正整数，其中每次输入的整数用变量x表示。在每次输入后，通过m1=min(m1,x)语句更新m1的值为当前m1和输入整数x中的较小值。最后，通过print(m1)语句输出找到的最小值。因此，对于输入1～5共5个正整数的情况，程序运行后输出的是这5个正整数中的最小值。故本题答案为A选项。 4．A 【详解】本题考查Python程序设计及单链表相关内容。内层while循环实现一一比较节点q和p，因此循环条件是q!=p；代码使用了一个标志变量flag（初始值设置为：False）来表明是否有重复数据，若a[q][0]==a[p][0]成立，表明有重复数据，flag应设置为True。故本题答案是A选项。 5．B 【详解】本题考查算法流程图相关内容。分析流程图可知，当输入t值为8时，t==1不成立，第一次进入循环：t为偶数成立，执行t=t//2，t值为4，执行n=n+1，n值为1；此时，t值为4，t==1不成立，第二次进入循环：t为偶数成立，执行t=t//2，t值为2，执行n=n+1，n值为2；此时，t值为2，t==1不成立，第三次进入循环：t为偶数成立，执行t=t//2，t值为1，执行n=n+1，n值为3；此时，t值为1，t==1成立，不再进入循环，输出n的值，即3。故本题答案是B选项。 6．C 【详解】本题考查程序设计相关内容。结合题目内容，分析程序段，推知：last标记key值最终位置（或可以理解为小于key的元素个数），由“a[0],a[k]=a[k],a[0]”知，last初始值应设置为0，第一个方框处代码为：last=0；若a[i] <key成立，表明当前后续序列中存在小于key的整数，last值应加1，并交换两个元素（a[last]与a[i]），第二个方框处代码为：last +=1；第三个方框处代码为：a[last],a[i]=a[i],a[last]。故本题答案是C选项。 7．C 【详解】本题考查Python程序。程序遍历字符串s中的每一个字符，如果字符是数字，则将字典a的键0对应的值加1；否则，将字典a的键1对应的值加1。统计可知，s字符数字有4个，字符有8个。故答案为：C。 8．C 【详解】本题考查Python程序执行。input接收的数据类型是字符串类型，int函数用于将对象转换为整型。因此a=1，b=2，a+b=3。故选C。 9．B 【详解】本题考查的是Python循环语句。range(start,stop,[step])，start：计数从 start 开始。默认是从 0 开始。例如range（5）等价于range（0, 5）；stop： 计数到 stop 结束，但不包括 stop。例如：range（0， 5） 是[0,1,2,3,4]没有5；step：步长，默认为1。例如：range（0, 5） 等价于 range(0,5,1)。 range(5)生成[0,1,2,3,4共5个序列数，故输出5个元素。选B。 10．C 【详解】本题考查流程图与程序结构相关内容。程序结构有三种基本结构：顺序结构、分支结构、循环结构。通过观察流程图：在x>y条件成立的情况下，执行x=x-1,y=y+1；后，流程又转回到判断x>y条件是否成立。可以得知，该流程图描述的是循环结构。D选项树型结构是数据结构中的一种非线性结构，不属于程序结构，选项错误。故本题答案是C选项。 11．A 【详解】本题考查的是流程图识读。输入数值25、16，则m=sqr(25)=5，n=sqr(16)=4。m=int(m) and n=int(n)为真，执行t=sqr(m-n)=sqr(1)=1。故本题应选A。 【点睛】 12．A 【详解】本题考查的是Python函数。int() 函数用于将一个字符串或数字转换为整型。int(-3.8)的返回值是-3。故选A。 13．B 【详解】本题考查的是流程图识读。阅读流程图可知，该程序功能是依次输入x并累加，如果累加结果大于等于10，记录次数k，并重置累加结果为0。输入10满足条件，记录k=1，重置y=0；输入7，8后再次满足条件，记录k=1+1=2，重置y=0；输入12后再次满足条件，记录k=2+1=3，重置y=0；输入0，程序结束。故本题应选B。 14．C 【详解】本题考查流程图分析。A选项正确，根据流程图分析，当循环结束后m值为9。B选项正确，当m=9时候，n的值为17。D选项正确，第四次循环执行时m=m+2，故m的值为9。C选项错误，循环条件判断了5次，第五次判断没有满足条件，退出循环，故正确答案C选项。 15．A 【详解】本题考查栈的相关知识。根据题干、代码段可以得出：序列b进行随机排序，a序列借助顺序栈st进行入栈、出栈操作，过程中，将出栈元素与随机排序后的序列b进行对比，若对应两个元素相等，则输出b序列是a的出栈序列，否则输出b序列不是a的出栈序列。故①处操作应该是对a序列元素入栈，即st[top]=a[i]，②处是判断栈顶元素与b序列对应位置元素是否相等，即st[top]==b[j]。正确答案是A选项。 16．Java 【详解】本题考查程序设计语言。Java是一种面向对象的编程语言，它支持封装、继承和多态性。Java的设计哲学是“一次编写，到处运行”，因为它的代码可以在任何支持Java虚拟机（JVM）的平台上运行。故正确答案为：Java。 17．条件语句或选择结构 【详解】本题考查分支结构。在编程语言中，条件语句或选择结构用于在程序执行时，依据给定的条件来决定执行不同的代码块。条件语句通过对条件的判断，若条件为真（成立）则执行相应的代码块，若条件为假（不成立）则执行另外的代码块或者不执行任何操作。常见的条件语句有if语句、if-else语句、switch语句等。通过条件语句，可以使程序根据不同的情况做出不同的响应和处理，增加了程序的灵活性和逻辑性。故答案为：条件语句或选择结构。 18．if i %23==0 and i %19 ==0 【详解】本题考查的是Python循环与选择语句。通过循环变量i遍历所有四位数的奇数，判断能否被23和19整除，只要看除完后的余数是否为0，故画线处代码为：if i %23 == 0 and i %19== 0。 19． 循环结构 x=1？或者x等于1？ xx*3+1 8 【详解】本题考查的是算法相关知识。（1）流程图具有典型的循环结构的特点。（2）①处填写判断条件x=1？②处填写处理过程x←x*3+1。（3）若x=6，6/2=3，3*3+1=10，10/2=5，5*3+1=16，16/2=8，8/2=4，4/2=2，2/2=1，经过8次计算结果为1，故答案为8。 20．正确 【详解】本题考查算法。算法的三种基本控制结构是顺序结构、选择结构和循环结构，这三种基本控制结构是构建复杂算法的基础，通过它们可以实现各种复杂的逻辑和功能。它们为算法设计提供了基本的控制流程，是算法设计的核心内容。故正确。 21．错误 【详解】本题考查计算机语言。计算机低级语言虽然在学习上可能相对困难，运行效率相对高级语言较低，但它们并没有被完全淘汰。低级语言在一些特定的领域和场景中仍然有广泛的应用，例如嵌入式系统、操作系统的内核开发、驱动程序编写等。此外，低级语言也用于编写高性能的程序，因为它们提供了对硬件的更直接的控制。故说法错误。 22．正确 【详解】本题考查Python函数。input()函数用于从标准输入读取一行，并将其作为字符串返回。无论用户输入什么内容，input()函数返回的值始终是字符串类型。故说法正确。 23．正确 【详解】本题考查的是算法相关知识。算法的每一个步骤可以对应程序中一条或多条语句，每条语句最多只能实现一个操作。题干中说法正确。 24． date[1] C ed=i-1 1st[ed-max+1][0] 【详解】本题考查Python程序设计相关内容。 （1）①处，由date=df．at[i，"日期"]．split（"/"）可得，月份在date内，date[0]为年份，date[1]为月份，date[2]为日，故此处应填写：date[1]。②处，按照每月平均降水量分组（保留原索引），mean()为求平均值的聚合函数，此处代码应为：df.groupby（"月份"，as_index=False）.mean()，故此处应填写：C。 （2）③处，当lst[i][1] < lst[i-1][1]成立时，k加1，记录水位连续下降的天数；不成立时，判断k与max的值，若k大，则水位连续下降最大天数为k，记住当前索引号，故此处应填写：ed=i-1。④处，水位连续下降最大天数从开始日期到结束日期计算，为max。结束日期为lst[ed][0]，则开始日期为：1st[ed-max+1][0]，故此处应填写：1st[ed-max+1][0]。 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 $$