Python程序实现复习课件-2024-2025学年浙江省高中学业水平考试信息技术总复习

Python程序实现 学考要点1顺序结构与分支结构 【必修1 数据与计算第79～85页　指导意见第13～19页】 1．顺序结构：算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。 2．交换两个变量的值的方法 (1)序列赋值：a，b＝b，a (2)数学法：a＝a＋b；b＝a－b；a＝a－b (3)第三方交换：t＝a；a＝b；b＝t 3．分支结构：先进行条件判断，再根据判断结果分别执行不同处理的 控制结构。算法进行程序实现时，分支结构可以用if语句来实现。 (1)单分支结构 流程图走向：当条件表达式为真时，执行语句块；否则什么都不执行 if <条件表达式>： <语句块> 续表 流程图走向：当score>60时，输出“合格”；否则什么都不执行 score＝float(input()) if score>60： 　　　print('合格') (2)双分支结构 流程图走向：当条件表达式为真时，执行语句块1；否则执行语句块2 if <条件表达式>： <语句块1> else： <语句块2> 流程图走向：当x>0时，给变量y赋x的值；否则，给变量y赋－x的值 x＝float(input()) if x>0： y＝x else： y＝－x print(y) (3)多分支结构 流程图走向：当<条件表达式1>的值为真时，执行<语句块1>, 本块if语句结束。若为假，则判断<条件表达式2>的值，以此类推。直到找到一个为真的条件时，才执行相应的语句块，本块if语句结束 if <条件表达式1>： <语句块1> elif <条件表达式2>： <语句块2> …… elif <条件表达式n>： <语句块n> else： <语句块n＋1> ①一个if语句可以包含多个elif子句，最后的else子句是可选的。 ②Python语句中的缩进：语句块缩进4个空格。 学考要点2循环结构 【必修1数据与计算第86～89页　指导意见第13～19页】 1．for循环   for语句： 遍历序列中的元素执行循环体(从序列中的第一个元素开始，依次选择每个元素执行操作直至结束)。当序列中的元素全部遍历完成后，程序继续执行else子句中的语句块 for循环格式： for <变量> in <序列>： <循环体> [else: #else子句可选 <语句块>] list1＝[1，2，3，4] for i in list1：　　 print(i) 第1次循环，循环变量i＝list1[0]＝1；第2次循环，循环变量i＝list1[1]＝2；第3次循环，循环变量i＝list1[2]＝3；第4次循环，循环变量i＝list1[3]＝4；遍历完list1中的所有元素，循环结束 word＝'abcd' for x in word： print(x) 第1次循环，循环变量i＝word[0]＝'a'；第2次循环，循环变量i＝word[1]＝'b'；第3次循环，循环变量i＝word[2]＝'c'；第4次循环，循环变量i＝word[3]＝'d'；遍历完word中的所有元素，循环结束 2.range()函数 range()函数用于生成整数序列。 通式：range(start，stop，step)。该序列的索引范围为[start，stop)，步长为step。其中，start为起始值，默认值为0时可省略；step为步长，默认值为1时可省略；stop为终值，不可省略。如range(0，10，1)可省略为range(10)。 3．while循环 while语句： while循环在执行时，首先判断条件是否为真，若条件为真，执行一次循环体，再次判断条件是否为真，若仍为真，则再次执行循环体，直至条件为假时跳出while循环 while 循环格式： while <条件>： <循环体>   　s＝0 　while s<10： s＋＝4 　print(s) 第1次条件，s的值为0，s<10成立，执行循环体s＝4； 第2次条件，s的值为4，s<10成立，执行循环体s＝8； 第3次条件，s的值为8，s<10成立，执行循环体s＝12； 第4次条件，s的值为12，s<10不成立，循环结束 4.转移和中断语句 continue：中断本轮循环的执行，进入下一轮新的循环的判断。 break：跳出整个循环结构。 5．循环嵌套 一个循环体内可以嵌套另一个循环，一般为双重循环，其循环总次数等于内外层次数之积。 学考要点3函数与模块 【必修1数据与计算第90～95页　指导意见第13～19页】 1．函数 (1)函数的定义 def 函数名(参数集合)： <函数体> [return 函数值] def：关键字，定义声明；参数集合：调用函数所需传入的参数；return：返回，返回函数执行后的结果。例如： def add(a，b)： c＝a＋b return c (2)函数的调用 调用函数时参数传递的方法： ①按位置依次传递：按照函数声明时的参数原有顺序依次进行参数传递。如area(3，4，5)。 ②参数赋值： 通过赋值语句实现参数传递(可改变原有顺序)。如Area(b＝4，c＝5，a＝3)。 2．Python常见模块 Python包括了大量的模块，它们的功能涉及系统管理、科学计算、图形处理等各个领域。例如：用于实现部分操作系统功能的os模块，与时间处理有关的time模块，可以实现科学计算、数据可视化的numpy和matplotlib，用于多媒体开发和游戏软件开发的pygame模块，支持图形处理的tkinter等。 模块导入的方法： 方法一　import语句 import <模块1>，<模块2>，<模块3> 导入某个模块，就可以引用它的所有公共函数 故该方式调用模块中函数的形式：<模块名>.<函数名> 方法二　from­import语句 from <模块名> import <函数名> 导入某个模块中的特定函数，就可以引用该函数 故该方式调用函数形式：<函数名> (1)math模块 名称 含义 math.e 自然常数e math.pi 圆周率π math.ceil(x) 对x向上取整　math.ceil(1.3)＝2 math.floor(x) 对x向下取整　math.floor(1.3)＝1 math.pow(x，y) 指数运算，得到x的y次方　math.pow(2，3)＝8 math.log(x) 对数运算，默认基底为e math.sin(x) 正弦函数 math.cos(x) 余弦函数 math.tan(x) 正切函数 math.degrees(x) 弧度转换成角度 math.radians(x) 角度转换成弧度 注意：ceil()、floor()、 int() 的对比 ceil(1.5)＝2　　　　　floor(1.5)＝1　　　　　int(1.5)＝1 ceil(－1.5)＝－1　　　floor(－1.5)＝－2　　　int(－1.5)＝－1 ceil()：向上取整　　　　　floor()：向下取整　　　　int()：截取整数 (2)random模块 例如：import random　　　　　　　#导入random模块 a＝random.random()*10 #[0，10)范围内的实数 b＝random.uniform(0，10) #[0，10]范围内的实数 名称 含义 random.random() 随机生成一个[0，1)范围内的实数 random.uniform(a，b) 随机生成一个[a，b]范围内的实数 random.randint(a，b) 随机生成一个[a，b]范围内的整数 random.choice(seq) 从序列的元素中随机挑选一个元素 random.sample(seq，k) 从序列中随机挑选k个元素 random.shuffle(seq) 将序列的所有元素随机排序 c＝random.randint(0，10) #[0，10]范围内的整数 random.choice(range(10)) #[0，9]中随机挑选一个整数 random.sample(range(10)，3) #[0，9]中随机挑选三个整数 c＝[0，1，2，3，4] random.shuffle(c) #对整数序列c进行重新排序 (3)Image模块 Image模块是PIL库(Python Imaging Library )中的重要模块，引用它可以完成对图像的一些常用操作，比如获取图像尺寸和像素颜色、旋转图像或改变图像格式等。 numpy模块是将图像每个像素的RGB值以矩阵形式存储。 matplotli模块是根据调整后的像素生成新的图像。 ①导入模块 from PIL import Image import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt ②打开图像并转换成数字矩阵 img＝np.array(Image.open(”lena.jpg”).convert(”L”)) ③调整每个像素的RGB值 rows，cols＝img.shape　　　　　#图像尺寸分别赋值 for i in range(rows)：　　　　　　#依次取每个像素的坐标 for j in range(cols)： if img[i，j]>128：　　　　#像素值大于128，赋值1，否则为0 　　　img[i，j]＝1 else： img[i，j]＝0 ④生成新的图像并显示 例1　有如下Python程序段，若想要测试其所有分支程序代码是否正确，x＝int(input('请输入整数x: ')) if x>10： y＝x**2 elif x>0： y＝10*x else： y＝0 print(y) 下列数据最恰当的一组是(　 　) A．0，10 B．11，2，－1 C．－2，2，6 D．12，100，－100 【解析】 三分支结构，分为大于10、大于0且小于或等于10、小于或等于0三种情况。选项B的三个数据分别对应三个分支的条件，符合测试要求。选项B正确。 B 变式　用Python算法控制结构描述“您所在街道25分钟后小雨，50分钟后雨停”，设t为距离天气预报发布时间的间隔(单位：分钟)，下列选项正确的是(　 　) A．if t>50： print(”雨停”) elif t>25： print(”小雨”)　　　　　　　　　 B．if t>50： print(”雨停”) A else： print(”小雨”) C．if t>25 and t<＝50： print(”小雨”) else： print(”雨停”)　　　　　　　 D．if t>25： print(”小雨”) elif t>50： print(”雨停”) 【解析】 选项A，该算法描述为：距离当前时间t>50，雨停；距离当前时间25<t<＝50，小雨。该算法与题干自然语言描述的算法符合，选项正确。 例2　执行下列Python程序段后， a＝[1，3，4，2，3] max＝a[0] s＝0 for i in range(1，len(a))： if a[i]>max： 　　　　max＝a[i] s＝s＋max print(s) 变量s的值是(　 　) A．15 B．13 C．12 D．7 【解析】 在循环过程中，查找最大值，并将最大值累加到s中。4次循环中max依次为3，4，4，4，选项A正确。 A 变式1　(2024·温岭中学学考模拟)有如下Python程序段： a＝[3，2，1，－8，3，－2，8，6] s＝t＝a[0] for i in range(1，len(a))： if s>0： s＋＝a[i] else： s＝a[i] if s>t： t＝s print(t) 执行该程序段后，输出的结果是(　 　) A．6 B．－10 C．15 D．33 【解析】 执行过程如下： C i — 1 2 3 4 5 6 7 a[i] — 2 1 －8 3 －2 8 6 s 3 5 6 －2 3 1 9 15 t 3 5 6 6 6 6 9 15 选项C正确。 变式2　 (2024·浙江1月选考)数组元素a[0]至a[n－1]依次存放着n 个数据，现需要将元素a[n－1]插入在下标为x(0≤x<n－1)的位置。例如：n 为5，数组a 为[0，3，4，6，7]，x 为2，插入操作后a 为[0，3，7，4，6]。实现该功能的程序段如下，方框中应填入的正确代码为(　A　) temp＝a[n－1] for i in range(n－2，x－1，－1)： a[x]＝temp A．a[i＋1]＝a[i] B．a[i－1]＝a[i] C．a[i]＝a[i＋1] D．a[i]＝a[i－1] 【解析】 算法实现的功能是将数组末尾元素a[n－1]移动到指定位置x。因此需要将下标位置范围为[x，n－2]区间内的元素整体向后移动一位，移位的方向是将前面的元素覆盖后面的元素，参与移位的元素最左侧为下标x，i的初始值为n－2位置，需要将n－1位置覆盖，选项A正确。 例3　下列表达式能够生成[10，99]范围内的随机整数的是(　 　) A.random.randint(10，100)　　　　　 B.random.choice(range(10，99)) C.int(random.random()*89)＋10 D.int(random.random()*90)＋10 【解析】 选项A，random.randint(10，100)产生10 和100 之间的任意一个整数，选项错误；选项B，random.choice(range(10，99)) 随机从10 和98 之间选择一个整数，选项错误；选项C，int(random.random()*89)＋10 随机产生10 和98 之间的任意一个整数，选项错误。选项D正确。 D 变式1　脱氧核糖核酸(DNA)由两条互补的碱基链以双螺旋的方式结合而成。构成 DNA 的碱基共有 4 种，分别为腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)。在两条互补碱基链的对应位置上，A 总是和 T 配对，G 总是和 C 配对。编写Python程序实现如下功能： 随机产生一条单链上的碱基序列，输出其对应的互补链上的碱基序列。 import random DNA＝['A'，'G'，'T'，'C'] s＝'' for i in range(20)： ①________ print(s) match＝{'A'：'T'，'T'：'A'，'G'：'C'，'C'：'G'} t＝'' for i in range(20)： ②________ print('互补链：'，t) 横线处应填入的代码为(　 　) A．①s＝random.choice()＋s　　　　②t＝t＋match[i] B．①s＝s＋random.choice(DNA)　　②t＝t＋match[s[i]] C．①s＝s＋random.choice()　　　　　②t＝t＋match[s[i]] D．①s＝random.choice(DNA)＋s　　②t＝t＋match[i] B 【解析】 ①随机产生第1条碱基链，函数choice()从序列的元素中随机挑选一个元素，需要有参数；②利用字典进行匹配，字符串使用下标提取。选项B正确。 变式2　 (2024·长兴中学学考模拟)有如下Python程序段： import random a＝[0]*6 for i in range(6)： a[i]＝random.randint(1，5)*2＋1 i＝0 while i<5： if a[i]>a[i＋1]： a[i]，a[i＋1]＝a[i＋1]，a[i] else： a[i]＋＝1 i＋＝1 print(a) 执行该程序段后，列表a 的值可能是(　 　)　 A．[2，5，10，10，10，9] B．[3，8，7，13，3，9] C．[8，12，3，5，3，11] D．[6，10，9，7，10，8] C 【解析】 列表a 的各元素的初值范围为[3，5，7，9，11]，循环遍历。若当前数大于后数，则交换；若当前数不大于后数，则当前数＋1。所以程序执行后，若该数还是3，5，7，9，11，则该数是与后数交换所得；若该数为4，6，8，10，12，则该数的原数大于后数，为加1 所得。所以不可能出现2和13，故选项A、B 错误。选项D 的第三个数字9 不合理，故选项D 错误。选项C 的原始数可能为7，11，11，3，5，3，程序执行后可得选项C的结果，故选项C 正确。 例4　有如下Python程序段： def count(a，i)： for j in range(i＋1，len(a))： if a[j]<a[j－1]： return j－i else： return len(a)－j a＝list(map(int，input().split()))#将输入的字符串按照空格符进行分割后转换为整型列表 b＝[1]*len(a) for i in range(len(a)－1)： b[i]＝count(a，i) print(b) 执行该程序段后，若输入的数据为“1 2 2 4 7 6”，则b[1]的值为(　 　) A．1 B．4 C．3 D．2 【解析】 i＝1，调用函数count(a，1)，函数中j的范围是[2，len(a)－1]，j＝2时a[2]＝＝a[1]，执行return len(a)－j＝4，选项B正确。 B 变式　 (2024·新昌中学学考模拟)有如下Python程序段： def fun(a，b)： n＝min(len(a)，len(b)) for i in range(n)： if a[i]>b[i]： return a if a[i]<b[i]： return b if len(a)>len(b)： return a else： return b print(fun(”123”，”23”)) 执行该程序段后，输出的结果是(　 　) A．a B．b C．123 D．23 【解析】 在函数中按顺序执行语句，先执行循环语句，再执行分支语句。在循环中逐个比较字符，a[0]<b[0]，执行return b，函数结束，选项D正确。 D # $$