内容正文:
第2章 算法与程序实现
人教版(2019版) 信息技术(高中)
必修1 数据与计算
2.3.2程序设计基本知识——常量、变量及表达式
学习目标
1
2
理解常量、变量的概念,认识变量的赋值语句;掌握变量的命名规则、(重点)
掌握运算符的种类和用法(难点),能根据问题需求,写出对应表达式
体验用Python编程的基本过程,提高用计算机解决问题的能力。
2
微信运动
微信运动是微信中一个非常实用的功能,可以记录自己的步数,更好督促我们锻炼身体。
不知道同学使用过微信运动计步功能没,这个计步功能能帮助我们记录下一天的运动步数。更好的督促我们锻炼身体。今天我们就用程序来完成模拟微信运动计步器的显示,
假设我们设定的运动目标是完成20步,用程序模拟计步的显示效果:
实践活动1:模拟微信计步器
假设我们设定的运动目标是20步,我们怎么用程序来模拟显示这个效果。它呈现的效果如图所示
用计算机解决问题的一般步骤为:
实践活动1:模拟微信计步器
01
01
01
02
01
03
01
04
01
05
提出问题
分析问题
设计算法
编程调试
解决问题
我们在前面的学习当中,已经知道要用计算机解决问题,我们就要经过五个步骤,分别是提出问题、分析问题、设计算法、编程调试、解决问题,第一步提出问题已经有了,那么我们就从分析问题入手
分析问题
实践活动1:模拟微信计步器
已知:
文字和起始、目标步数
求解:
1、显示文字
2、模拟数字的变化:从1到20
turtle.write()函数
第一步提出问题已经有了,那么我们就从分析问题入手,在这个问题中,我们已知条件有那些呢?文字和起始、目标步数。我们要求解那些问题,第一个:如何显示文字,第二个:模拟步数的变化。那么文字的显示我们可以借用turtle.write()函数来实现,而模拟数字的变化,我们需要通过算法来实现它
设计算法:
实践活动1:模拟微信计步器
模拟数字的变化:从1到20
t:存储计步数字的变量
运动计步器1-20算法
t=1
t<=20
t=t+1
那么怎么来实现数字从1变到20呢,大家回想一下,我们上一节课学过的倒计时15s的算法,就和这个很相似。在这个流程图中,我们的t变量,从数字1逐渐递加,最后显示到20结束。变量t为什么会实现数字的变化,因为t就是算法中存储这个计步的变量,变量为什么要在程序中使用,又如何去使用变量呢。接下来我们一起学习变量的概念。
变量:程序运行过程中,其值可以改变的量。是内存中存放数据的存储单元
内存(RAM)
存储单元
t=20
20
t
常量:程序运行过程中,其值不能改变的量。例如:圆周率Π=3.14,重力常数g=9.18
变量
变量:是指程序运行过程中,其值可以改变的量。比如程序执行t,赋值20.就是在我们的存储单元中分配一个空间,命名为t,并将20存储进去。因此,我们也可以把变量理解为命名的内存空间的单元位置,那既然要命名,就要符合我们的命名规则,
变量名可以包括字母、汉字、数字和下划线(_),但不能以数字开头。
name2
√
2name
×
变量名区分大小写
myname Myname MyName是不同的变量。
变量名应具有一定含义,即“见名知意”
h存储高度,user存储用户名等
注意:不能用系统关键字做变量名
如:for、in、if、continue、 break、else、and、not和or。
变量名的命名规则:
变量名的命名规则,变量名应具有一定含有,即“见名知意”,h存储高度,user存储用户名等来提高程序的可读性。
小练习
在python语言中,下列变量名中是非法的变量名是( )
A._name B.abc人9 C.888ta D.high@
CD
接下来,我们做一个小练习。
变量的赋值语句
变量名 = 表达式
赋值号
赋值语句的作用:把右边表达式的值存储到左边的变量中。
※ r = 2,
※ colors =[“red”,”yellow”,”green”],
※ light = turtle.Turtle()
那变量是如何创建的呢,在python中,变量是通过赋值语句来创建的,赋值语句的格式是变量名、赋值号、表达式。这里的等号不是数学中的等号,它是赋值号,它的功能是将右边表达式的值赋值给左边的变量。比如说一下三条语句:它就创建了3个不同的变量
存储单元
t=3
3
t
变量值
变量名
t=5
5
t=“t”
“t”
t和“t”都是变量吗?
变量的名与值
在变量的赋值中,我们也要理清两个概念,就是变量名与变量值,比如程序在执行t=3,就是在t空间里存储3,那么t就是我们的变量名,3就是变量值,如果程序继续运行,t赋值号5,就是将5存储入t当中,覆盖掉之前的3.如果程序继续执行t,赋值号,”t”,请问这两个t都是代表变量嘛?当然不是,左边的t是变量,右边的“t”是字符串类型,程序执行这条语句后,就会将“t”赋给变量t,将之前的5覆盖掉。
a=15
b=60
a=b
b=b+10
变量a
变量b
15
60
60
70
我们一起来总结变量的特点:
※:Python语言中的变量在首次赋值时创建;
※:变量先赋值,后使用;
※:变量可重新赋值
变量的使用
接下来,我们来观察一下,下列语句执行后,程序发生了什么样的变化,
运算符:标明了对操作数(参与运算符计算的数据)所进行的运算。如+、-、*、/等。
表达式:运算符与操作数连接而成的有意义的式子,如:2+3。
赋值给变量
程序语句的判断条件
用途
表达式 操作数 运算符 表达式的值
2 + 3
2 和 3
+
5
运算符与表达式
在前面的流程图中,我们要判断t和20之间的关系,就要用到小于等于号,小于等于号就是我们接下来要学习的运算符。
A
算术
运算符
B
关系
运算符
C
逻辑
运算符
运算符与表达式
运算符 表达式 说明 示例
+ x + y 加 5 + 2结果7
- x - y 减 5 - 2结果3
* x * y 乘 5 * 2结果10
/ x / y 除(返回浮点型数) 4 / 2结果2.0
//
%
**
主要进行算数运算,运算的结果为整型或浮点型。
x // y
整除(只保留商的整数部分)
5 // 2结果2
x % y
取模/取余(即返回除法的余数)
5 % 2结果1
x ** y
幂运算(即返回x 的y次方)
5 ** 2 结果25
算术运算符
**
*、/ 、// 、%
+ 、-
优先级高
优先级低
算术运算符
17
1、14-5%3**2 结果是( )
A. 9 B. 10 C. 14 D. 15
2、100-25*3%4 结果是( )
A. 96 B. 97 C. 98 D. 99
A
B
小练习
请同学们在python环境中验证算数运算符中举例结果及练习题结果
实践活动2:
操作步骤提示:
※:第一步:开始菜单—所有程序—python3.6
※:第二步:选择下拉菜单中的IDLE(python3.6)
※:第三步:弹出运行窗口,在标识符>>>后输入表达式
(切记:在英文输入法状态下输入表达式或程序语句)
※:第四步:检查表达式无误后,按回车键(Enter)确认
运算符 描述 用法 举例
==
> 大于 a>b 2>3的结果为False
< 小于 a<b 2<3的结果为True
>=
<=
!=
主要用于比较两个值的大小,运算结果为布尔值:True或False。
等于
a==b
2==3的结果为False
大于等于
a>=b
2>=3的结果为False
小于等于
a<=b
2<=3的结果为True
不等于
a!=b
2!=3的结果为True
关系运算符
运算符 描述 用法 举例
not
and
or
非
not a
not (2==3)的结果为True
与
a and b
只有当两个操作数都为True时,其结果才为True 如:2<3 and 2>1的结果为True
或
a or b
只要有一个操作数为True,其结果就为True,如:2<3 or1>2 的结果为True
逻辑运算符
对关系式或布尔值进行逻辑运算,运算结果为布尔值:True或 False。
请同学们在python环境中验证关系运算符和逻辑运算符中举例结果
实践活动3:
操作步骤提示:
※:第一步:开始菜单—所有程序—python3.6
※:第二步:选择下拉菜单中的IDLE(python3.6)
※:第三步:弹出运行窗口,在标识符>>>后输入表达式
(切记:在英文输入法状态下输入表达式或程序语句)
※:第四步:检查表达式无误后,按回车键(Enter)确认
**
(*、/ 、// 、%)
(+ 、-)
运算符的优先级
括号()优先级最高
算数运算符
〉
〉
关系运算符
逻辑运算符
not>and>or
高
低
问题描述 Python语言表达式
数学中的代数式
将两个字符串"加油!"和"中国"连成一个字符串
表示110米栏成绩为16.24~18.62s(包括16.24s和18.62s)
2 * a / (b + c)
"加油!"+"中国"
t>=16.24andt<=18.62
或16.24<= t <=18.62
小练习
课堂小结
谢谢观看!
Lavf58.20.100
$