2.2 算法的控制结构 知识点及课后练习 2026-2027学年高一上学期浙教版高中信息技术必修一
2026-08-23
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摘要:
本讲义聚焦算法的控制结构核心知识点,系统梳理顺序结构(依次执行)、分支结构(单分支、双分支、多分支)、循环结构(当型、直到型)的定义、特点及适用场景,明确循环三要素,构建从基础概念到实际应用的学习支架。
该资料以“知识点梳理+分层练习”为特色,通过判断成绩等级、计算1-100累加和等实例培养计算思维,综合应用题(如快递费用计算)强化问题解决能力。参考答案详细,课中辅助教师教学,课后帮助学生查漏补缺,提升信息意识与算法应用素养。
内容正文:
2.2 算法的控制结构
班级:__________ 姓名:__________ 学号:__________ 得分:__________
【知识点梳理】
一、算法控制结构概述
算法的控制结构是指算法中各个操作步骤之间的执行顺序和逻辑关系。任何复杂的算法都可以由三种基本控制结构组合而成,这三种基本结构是:顺序结构、分支结构(选择结构)和循环结构。
三种基本控制结构的共同特点:①只有一个入口;②只有一个出口;③结构内的每一部分都有机会被执行到;④结构内不存在死循环。
二、顺序结构
顺序结构是最简单、最基本的控制结构,其特点是:算法中的各个操作步骤按照它们出现的先后顺序依次执行,每个步骤一定会被执行一次,而且只执行一次。
顺序结构的流程图:从开始框出发,经过一系列处理框(矩形),最后到结束框,流程线呈直线向下,没有分支和回头。
适用场景:不需要进行条件判断和重复执行的简单算法,如计算圆的面积、进行简单的算术运算等。
三、分支结构(选择结构)
分支结构是指在算法执行过程中,根据条件判断的结果来决定执行哪一个分支的操作。分支结构的特点是:首先进行条件判断,根据条件满足与否来决定执行哪个分支;在一个分支结构中,必定有一个分支被执行,其他分支则被跳过。
分支结构的常见类型:
1. 单分支结构:只有一个分支,当条件成立时执行该分支的操作,条件不成立时则跳过该分支,直接执行后续步骤。
2. 双分支结构:有两个分支,当条件成立时执行分支A的操作,条件不成立时执行分支B的操作,两个分支必定有一个被执行。
3. 多分支结构:有多个分支,根据条件的不同取值选择执行不同的分支,适用于需要根据多种情况做出不同处理的场景。
分支结构的流程图中使用判断框(菱形),判断框通常有一个入口和两个出口(分别标注"是/Y"和"否/N")。
四、循环结构
循环结构是指在算法执行过程中,根据条件判断的结果,重复执行某一段操作步骤(称为循环体)。循环结构可以大大简化算法的描述,避免重复书写相同的操作步骤。
循环结构的常见类型:
1. 当型循环(While型循环):先判断循环条件是否成立,如果条件成立则执行循环体,执行完循环体后再次判断条件,如此反复,直到条件不成立时退出循环。特点是"先判断,后执行",如果一开始条件就不成立,则循环体一次也不执行。
2. 直到型循环(Do-While型循环):先执行一次循环体,然后判断循环条件是否成立,如果条件成立则继续执行循环体,如此反复,直到条件不成立时退出循环。特点是"先执行,后判断",循环体至少被执行一次。
循环结构的三要素:①循环变量的初始化;②循环条件(循环继续的条件);③循环体中对循环变量的更新(使循环条件最终能变为不成立,避免死循环)。
【课后练习】
一、单项选择题(每题2分,共30分)
1. 下列不属于算法三种基本控制结构的是( )
A. 顺序结构
B. 分支结构
C. 循环结构
D. 递归结构
2. 顺序结构的特点是( )
A. 根据条件判断选择执行路径
B. 重复执行某段操作
C. 按步骤出现的先后顺序依次执行
D. 可以跳转到任意步骤执行
3. 流程图中,判断框的图形形状是( )
A. 矩形
B. 菱形
C. 平行四边形
D. 圆角矩形
4. 某算法需要根据学生的考试成绩判断等级(90分以上为A,80-89为B,60-79为C,60以下为D),最适合使用哪种控制结构?( )
A. 顺序结构
B. 单分支结构
C. 多分支结构
D. 循环结构
5. 当型循环(While型)的特点是( )
A. 先执行循环体,后判断条件
B. 先判断条件,后执行循环体
C. 循环体至少执行一次
D. 不需要循环条件
6. 直到型循环(Do-While型)与当型循环的主要区别是( )
A. 直到型循环的循环体至少执行一次
B. 直到型循环不需要条件判断
C. 当型循环的循环体至少执行一次
D. 两者没有区别
7. 下列算法中,最适合使用循环结构的是( )
A. 输入两个数并计算它们的和
B. 判断一个数是奇数还是偶数
C. 计算1到100所有整数的和
D. 根据温度判断是否需要穿外套
8. 在双分支结构中,条件判断后( )
A. 两个分支都一定会被执行
B. 两个分支都不会被执行
C. 必定有一个分支被执行,另一个被跳过
D. 可以两个分支都不执行
9. 设计循环结构时,为了避免出现死循环,必须保证( )
A. 循环条件永远成立
B. 循环体中不修改循环变量
C. 循环条件最终能变为不成立
D. 循环体只执行一次
10. 某算法的流程图中,从判断框引出两条流程线,分别标注"是"和"否",这表示该算法使用了( )
A. 顺序结构
B. 分支结构
C. 循环结构
D. 无法判断
11. 计算1+2+3+...+100的算法中,循环变量i的初始值通常设为( )
A. 0
B. 1
C. 50
D. 100
12. 下列关于三种基本控制结构的说法,错误的是( )
A. 都只有一个入口和一个出口
B. 结构内每一部分都有机会被执行
C. 结构内可以存在死循环
D. 复杂算法可以由三种基本结构组合而成
13. 某超市的计费规则是:购物满100元打9折,满200元打8折,否则不打折。描述该计费算法最适合使用( )
A. 顺序结构
B. 单分支结构
C. 多分支结构
D. 循环结构
14. 在循环结构中,循环体指的是( )
A. 循环条件判断的部分
B. 需要重复执行的操作步骤
C. 循环变量初始化的部分
D. 循环结束后的操作
15. 某算法需要统计一个班级50名学生的平均成绩,最适合使用哪种控制结构来实现逐个输入和累加?( )
A. 顺序结构
B. 分支结构
C. 循环结构
D. 递归结构
二、判断题(每题1分,共10分。正确打"√",错误打"×")
16. 顺序结构中,每个步骤一定会被执行一次,而且只执行一次。( )
17. 分支结构中,所有分支都一定会被执行。( )
18. 当型循环的循环体至少会被执行一次。( )
19. 循环结构可以避免重复书写相同的操作步骤。( )
20. 多分支结构可以根据多种不同情况做出不同处理。( )
21. 设计循环结构时,循环变量不需要更新,只要有循环条件就行。( )
22. 三种基本控制结构都只有一个入口和一个出口。( )
23. 判断一个数是正数还是负数,适合使用分支结构。( )
24. 直到型循环是先判断条件,后执行循环体。( )
25. 任何复杂的算法都可以由顺序、分支、循环三种基本结构组合而成。( )
三、填空题(每空2分,共20分)
26. 算法的三种基本控制结构是顺序结构、________和________。
27. 分支结构根据判断条件的结果选择执行不同的分支,常见类型有单分支、________和________。
28. 循环结构分为当型循环和________循环,其中________循环的特点是"先执行,后判断"。
29. 循环结构的三要素是:循环变量的初始化、________和循环体中________。
30. 流程图中,使用________(图形形状)表示条件判断。
31. 计算1到n的累加和时,通常使用________结构来实现重复累加。
四、简答题(每题8分,共16分)
32. 请比较当型循环和直到型循环的异同点。
33. 什么是分支结构?请举例说明在什么情况下适合使用多分支结构。
五、综合应用题(共14分)
34. 阅读材料,回答问题。
材料:某快递公司的快递费用计算规则如下:①快递重量不超过1千克的,收费10元;②重量超过1千克但不超过5千克的,超出1千克的部分每千克收费5元;③重量超过5千克的,超出5千克的部分每千克收费3元;④如果是同城快递,总费用打8折;⑤如果是偏远地区,总费用加收10元偏远附加费。
(1)描述上述快递费用计算算法时,需要使用哪几种控制结构?请分别说明理由。(6分)
(2)请用自然语言描述计算快递费用的算法步骤(暂不考虑同城折扣和偏远附加费,只按重量计算)。(5分)
(3)如果要在算法中加入"判断是否同城"和"判断是否偏远地区"的处理,应该使用哪种控制结构?(3分)
【参考答案】
一、单项选择题
1.D 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A 7.C 8.C 9.C 10.B 11.B 12.C 13.C 14.B 15.C
二、判断题
16.√ 17.×(必定有一个分支被执行,其他被跳过) 18.×(当型循环先判断后执行,可能一次也不执行) 19.√ 20.√ 21.×(必须更新循环变量,否则可能死循环) 22.√ 23.√ 24.×(直到型是先执行后判断) 25.√
三、填空题
26. 分支结构(选择结构);循环结构(顺序可互换)
27. 双分支;多分支(顺序可互换)
28. 直到型;直到型
29. 循环条件;循环变量的更新
30. 菱形(判断框)
31. 循环
四、简答题
32. 参考答案:
相同点:①都是循环结构,都用于重复执行某段操作(循环体);②都需要循环条件来控制循环的开始和结束;③都需要在循环体中更新循环变量,避免出现死循环。(答出任意2点即可,4分)
不同点:①执行顺序不同:当型循环是"先判断条件,后执行循环体";直到型循环是"先执行循环体,后判断条件"。②循环体执行次数不同:当型循环如果一开始条件就不成立,循环体一次也不执行;直到型循环的循环体至少被执行一次。③退出条件不同:当型循环在条件不成立时退出;直到型循环在条件不成立时退出(或条件成立时继续循环,具体取决于描述方式)。(答出任意2点即可,4分)
(共8分)
33. 参考答案:
分支结构(选择结构)是指在算法执行过程中,根据条件判断的结果来决定执行哪一个分支操作的控制结构。其特点是先进行条件判断,根据条件满足与否选择不同的执行路径。(3分)
多分支结构适用于需要根据多种不同情况做出不同处理的场景。例如:(2分)
①根据学生的考试成绩划分等级:90分以上为优秀,80-89分为良好,70-79分为中等,60-69分为及格,60分以下为不及格。这里有5种不同的情况,需要使用多分支结构分别处理。(1.5分)
②根据月份判断季节:3-5月为春季,6-8月为夏季,9-11月为秋季,12-2月为冬季。这里有4种不同情况,适合使用多分支结构。(1.5分)
(共8分,举例合理即可)
五、综合应用题
34. 参考答案:
(1)需要使用的控制结构及理由:
①顺序结构:输入快递重量、计算基础费用、输出最终费用等步骤需要按顺序依次执行。(2分)
②分支结构(多分支):根据快递重量的不同区间(≤1kg、1-5kg、>5kg)采用不同的计费标准,需要使用多分支结构进行判断和选择。(2分)
③分支结构(双分支):判断是否同城(决定是否打8折)和判断是否偏远地区(决定是否加收附加费),需要使用双分支结构。(2分)
(共6分)
(2)按重量计算快递费用的算法步骤:
第一步:输入快递重量w(单位:千克);
第二步:判断w是否≤1,如果是,则费用fee=10,转到第五步;
第三步:否则,判断w是否≤5,如果是,则费用fee=10+(w-1)×5,转到第五步;
第四步:否则(w>5),费用fee=10+(5-1)×5+(w-5)×3;
第五步:输出费用fee,算法结束。
(步骤完整、逻辑正确即可,5分)
(3)应该使用分支结构(双分支结构)。(3分)
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