第2章 算法与程序实现学考知识清单-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修一

该高中信息技术高考复习知识清单系统梳理了算法与程序实现专题，涵盖解决问题的一般过程、算法的概念及描述、程序设计基本知识（数据类型、变量、控制结构等）、常见算法的程序实现四大知识模块，构建了从问题分析到算法设计再到程序实现的完整知识体系。 清单采用重难点标注与实例解析相结合的方式，如将算法特征、三种基本控制结构等标注为重要考点，通过数据类型判断、循环结构编程练习等实例培养学生计算思维。特设Python语法要点与高考题型关联设计，如变量命名规则对比表、运算符优先级例题解析，帮助学生夯实基础，教师可据此精准指导复习，提升备考效率。

第2章 算法与程序实现 2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 1 解决问题的一般过程： 分析问题——寻找解决问题的途径和方法——尝试解决问题 2 计算机的特点： 运算速度快、精度高、逻辑运算能力强、存储容量大、自动化程 度高、不会遗忘。 3 用计算机解决问题 即让计算机按照程序执行指令，可以提高问题解决的效率。 4 什么是算法 解决某类问题的方法、步骤（确定的，有限的）和过程。 5 编写程序 程序是一组可执行的计算机指令，编写程序即利用计算机程序设 计语言描述算法（可以理解为把用人类语言描述的解决问题的 算法翻译成计算机能够认识的形式，从而让计算机能够按照算法 预设的步骤，帮助人类解决问题） 6 计算机程序设计语言 注意：机器语言是唯一能够被计算机直接执行的程序设计语言（直接用二进制0和1形式编写而成）其他语言需要编译（翻译为机器语言） 7 认识Python语言 例：用Python语言模拟红绿灯，编程实现一个“灯”由红色变为绿色的效果 思考：算法与程序的关系？用自己的方式描述该问题的算法 Python中的注释语句以“#”开头，起解释说明的作用，不会被执行 8 安装Python，体验程序的运行。（https://www.python.org/） 2.2 算法的概念及描述 1 认识算法 解决某类问题的方法和步骤。（例：“更相减损术”求最大公约 数）在计算机领域，算法是一个精心设计的运算序列，描述了计 算机如何将输入转化为输出的过程。 算法 输入 输出 数据加工机器 2 算法的特征（重要） 有输入：有0个或多个输入（可以没有输入） 有输出：有一个或多个输出（必须得有输出） 有穷性：在执行有限个步骤之后终止 可行性：每一步操作必须是计算机可以执行的 确定性：每个步骤必须是确定的，没有歧义，没有二义性 3 算法的描述：自然语言，流程图，伪代码 4 用流程图描述算法（例：“倒计时15s”算法流程图P51） 注意：一定要会读流程图，用P51，P53，P54的例子练习 5 算法的三种基本控制结构（重要） 顺序结构：按照先后顺序，从上到下依次执行，先A后B 选择结构：根据条件是否成立，选择不同的分支A或B执行 循环结构：当条件成立时，反复执行A，直至条件不成立 2.3 程序设计基本知识 1 Python中部分常用的数据类型 例：写出以下数据的类型（注意：只要出现引号就是字符串型） 123（整形int） 1.23（浮点型float） ’1.23’（字符串型str） ”123”（字符串型str） ’A’（字符串型str） [1,4,’B’]（列表list） True（布尔型bool） ”False”（字符串型str） 3.14（浮点型float） 2 常量与变量 （1）常量指在程序运行过程中，其值不能改变的量。 （2）变量指在程序运行过程中，其值可以改变的量，它是内存中 存放数据的存储单元，用变量名来标识，变量相当于一个容器 a 1 a = 1 表示变量a中此时存储的是1 （3）变量名的命名规则：（重要） ①只能包含字母、汉字、数字和下划线（_） ②不能以数字开头；区分大小写，如: ab和Ab是两个变量 ③不能使用系统关键字（for、in、if、continue、break、else、 and、not、or等） 例：ab(√) 1ab(×) _ab(√) _1ab(√) ab1(√) for(×) 1for(×) for1(√) 3 赋值语句 变量名 = 表达式（python中“=”表示赋值，将等号右边的值或 表达式的值赋值给等号左边的变量，本质上是一个存储的过程） 例：a=1 a=a+1 colors=[“red”,”yellow”,”green”] 4 运算符与表达式 （1）算术运算符 运算符 说明 表达式举例 结果 +、- 加、减 1+2 3 *、/ 乘、除 10/4 2.5 % 取模（取余数） 10%3 1 ** 幂（次方） 2**3 8 // 整除（取商） 10//4 2 例：计算 3*10%4*(6-3)**2 的结果（注意运算优先级） 原式 = 3*10%4*3**2 = 3*10%4*9 = 30%4*9 = 2*9 = 18 注意：先算括号，再算幂运算，然后按照顺序从左往右依次计算； 乘、除、取模、整除运算优先级相同） （2）关系运算符 用于比较两个值的大小，结果为布尔值True或False 例：2==3是在比较2是否等于3？结果为是（True）或否（False） 2<=3是在比较2是否小于或等于3？（结果为True） 2!=3是在比较2是否不等于3？（结果为True） （3） 逻辑运算符 可以对关系式或布尔值进行运算，结果仍为布尔值True或 False（类比数学中的交并补集（对应与或非）理解记忆） 且 = 与 取相反值，非真即假，非假即真 （4） 运算优先级 ① “（）”优先级最高 ② 算术运算符 > 关系运算符 > 逻辑运算符 ③ not > and > or …… （5）混合运算练习（重要） 注意数学中的运算符和python中有所区别，注意运算优先级 例：2<=3 or 1>=2，先算or两边的关系运算得到：True or False， 然后运用or运算的法则（一真必真）得到最终结果为True 5 顺序结构（重要） （1）输入函数input( ) 接收键盘的输入，返回值为字符串型数据。例如：x = input(" 请输入一个正整数：") （2）输出函数print( ) 在屏幕上输出一个或多个输出项的值，多个输出项中间用逗 号隔开，例如：print(x, "是奇数")。 （3）函数：预先定义好的一段逻辑相对独立、功能相对单一的代 码块。在需要时可以直接调用函数，而不必重写代码。 6 选择结构：表达式成立（条件满足）则执行True后面的语句块，若不成立则执行False后面的语句块（重要） 例：判断一个正整数的奇偶性 注意：在Python中用缩进表示语句块之间的层次关系，同一级语句缩进量相同；缩进表示包含关系 多分支：超过两种情况要用多分支语句，if else语句加elif实现 7 循环结构（重要） （1）while语句：只要表达式为真（条件成立），就重复执行循 环体内的语句块，直至条件不成立 练习：修改代码，实现以下功能：正计时20秒 i=1 while i<=20: …… i=i+1 （2）for语句：每次从序列中按顺序取一个元素赋值给循环变量， 进行一次循环；直至依次访问完序列中的所有元素，循环结束 练习：修改代码，实现以下功能：正计时20秒 range(1,21,1) 注意：在 for 语句中，循环次数由序列中元素的个数决定，序列 指有序列表，如: [1,2,3,4] 就是一个包含4个元素的序列 （3）range()函数：返回（生成）一个等差整数序列，格式为：range(起 始值，终值，步长 )。通过三个参数来控制生成的序列，生成的 序列不包括终值，并且起始值和步长（序列中相邻两个元素之间 的差，后一个元素减前一个）可以缺省，缺省时默认为 0和1 例：如果要生成序列 [1,2,3,4]，则range函数的三个参数为(1,5,1)， 注意终值为5（不包括5），类似于数学中的左闭右开区间 [ 1 , 5 ) （4）for语句中还可以直接使用列表等序列 （5） 循环嵌套（多层循环）：一个循环结构内可以包含另一个循 环，首先执行外层循环，外循环每执行一次，内循环则需执行一 个完整的循环。 8 Python语言中的模块（工具包）：编写程序时，先导入所需的模块，就可以在程序中调用该模块中的函数。如turtle,time,math等（P65） 9 break和continue语句（例P67） break语句：终止某个循环，执行循环体外的第一条语句 continue语句：终止本次循环，进入下一次循环 2.4 常见算法的程序实现 1 枚举算法：列举出所有可能得情况，并逐一验证，找出所有解 例：寻找1000以内所有的素数（一个一个试）（穷举法） 2 递归算法（了解） 1 学科网（北京）股份有限公司 $