学考专题04 算法概念、描述与基本结构:知识盘点+核心精讲+进阶训练(讲义、全国通用)高中信息技术学业水平合格考总复习
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内容正文:
专题04 算法概念、描述与基本结构
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
—— 目 录 ——
析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一 算法的概念与特征
考点二 算法的描述方法与流程图符号
考点三 三种基本控制结构与经典算法
练|巩固提升训练
结合《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》及六版本教材(人教版、沪科教版、浙教版、粤教版、教科版、地图版),其中流程图补全是学考必考题型。学考多以选择题、判断题和流程图补全/读图题考查算法特征判断、描述方法辨析、控制结构识别与循环执行结果计算。
专题
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
算法概念、描述与基本结构
算法的概念与特征
知道算法是解决问题的方法和步骤;理解有穷性、确定性、可行性、有输入输出
了解/理解
选择、判断
算法的描述方法
知道自然语言、流程图、伪代码三种描述方法及其特点
了解
选择
流程图符号
识别起止框、处理框、判断框、输入输出框、流程线
了解
选择、填空
三种基本控制结构
理解顺序、分支(单/双/多)、循环(当型/直到型,计数/条件)
理解
选择、填空、读图
经典算法问题
了解累加求和、最值、素数、枚举、排序与查找的基本思想
了解
选择、读图
1、算法的概念与特征
算法是解决问题的方法和步骤。
算法的五大特征:有穷性(有限步内终止)、确定性(每步定义明确、无二义)、可行性(步骤可实现)、有0个或多个输入、有1个或多个输出。
【归纳】没有输出的算法毫无意义;算法结果唯一,解决同一问题可有多种算法。
【注意】“输出所有素数”这类问题无法满足有穷性,因此不是算法。
2、算法的描述方法
三种常用描述方法:自然语言(易理解但易产生歧义)、流程图(图形化、直观)、伪代码(介于自然语言与程序语言之间,无严格语法)。
【归纳】三种方法各有优劣,可配合使用以清晰、准确表达算法。
【注意】思维导图不是算法的标准描述方法。
3、流程图符号
起止框(圆角矩形)表示算法开始与结束;输入/输出框(平行四边形)表示数据输入输出;处理框(矩形)表示运算/赋值;判断框(菱形)表示条件判断;流程线(箭头)表示执行方向。
【归纳】判断框是分支与循环的枢纽,决定走向。
【注意】判断框一定有两个出口(是/否),处理框只有一个出口。
4、三种基本控制结构
顺序结构:各步骤按自上而下顺序依次执行。
分支结构(选择结构):先判断条件,再决定执行路径,含单分支、双分支(if-else)、多分支(if-elif-else)。
单分支 双分支 多分支
循环结构:某些步骤在条件控制下重复执行,分当型(while,先判后做)与直到型(后做再判)(Python无);按控制方式又有计数循环(for)与条件循环(while)。
Python代码:
计数循环(for) 条件循环(while)
【归纳】三种结构可相互嵌套配合,理论上用它们就能描述任何复杂程序。
【注意】循环须有迭代与终止条件,否则会产生死循环;循环次数未必预先已知(条件循环)。
5、经典算法问题
常见问题思想:累加/求积(设初值反复叠加)、最大值/最小值(擂台法比较)、素数判断(试除到√n)、枚举法(穷举所有可能逐一判断)、排序与查找(顺序查找、二分查找)。
【归纳】枚举法适合“范围确定、逐一验证”的问题;二分查找要求数据有序。
【注意】二分查找只能在有序序列中使用,否则结果错误。
考点一 算法的概念与特征
例题1 (2025-陕西)不能用算法描述“输出所有素数”,是因为不符合算法特征中的( )
A.有穷性 B.必须有输出
C.可行性 D.可以没有输入
【答案】A
【解题技巧】出现“所有”“无限”“全部”这类无法终止的描述,必违反有穷性。
【解析】本题考查算法的有穷性。素数是无限多的,描述“所有素数”的步骤无法在有限步内结束,违背有穷性。
例题2 (2024-全国)算法每个步骤的运算都有明确定义且结果唯一,这体现了算法的( )
A.可读性 B.可行性 C.确定性 D.有穷性
【答案】C
【解题技巧】“明确定义、结果唯一”对应确定性。
【解析】本题考查算法特征。步骤定义明确、结果唯一属于确定性,选C。
例题3 (2023-河北)下列关于算法的描述,不正确的是( )
A.算法是解决问题的系列步骤
B.算法有多种描述方式
C.“输出所有素数”不符合算法特征中的确定性
D.数据、运算及控制转移是算法要素
【答案】C
【解题技巧】“输出所有素数”违背的是有穷性。
【解析】本题考查算法的基本特征。“输出所有素数”因无法在有限步结束,不符合有穷性而非确定性,选C。
1.下列关于算法特征的说法,错误的是( )
A.算法可以没有输入 B.算法可以没有输出
C.算法步骤有限 D.算法每步确定
【答案】B
【解析】本题考查算法的基本特征。算法可以没有输入,但必须有输出,B错误。
2.从“洗涤算法”描述可见,算法具有( )
A.无穷性 B.单一性 C.确定性 D.繁琐性
【答案】C
【解析】本题考查算法的确定性。流程图每步定义明确,体现确定性,选C。
3.任何一个计算机算法都必须在有限的步骤内完成,这体现了算法特征中的( )
A.可行性 B.确定性 C.有穷性 D.有一个或多个输出
【答案】C
【解析】本题考查算法的特征。有限的步骤内完成,说明算法具有有穷性,选C。
考点二 算法的描述方法与流程图符号
例题1 (2025-安徽)下列关于算法描述正确的是( )
A.数据的输入不可以是零个 B.数据的输出可以是零个
C.算法中每一步都是可以在有限时间内完成的 D.一个算法所包含的计算步骤可以无限循环
【答案】C
【解题技巧】算法三查:可有0个输入、必须≥1个输出、必须有限步结束。
【解析】本题考查算法的特征与描述要求。算法可以有0个或多个输入(A错)、必须有1个及以上输出(B错)、必须有穷即有限步结束(D错);每一步都能在有限时间内完成,体现可行性(C对)。
例题2 (2023-贵州)算法的描述方法主要有( )①自然语言 ②结构图 ③流程图 ④伪代码
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
【答案】B
【解题技巧】结构图不属于算法描述。
【解析】本题考查描述方法。算法描述为自然语言、流程图、伪代码,选B。
例题3 (2023-内蒙古)流程图中表示条件判断的是( )
A.起止框 B.处理框 C.判断框 D.输入输出框
【答案】C
【解题技巧】菱形=判断框。
【解析】本题考查流程图符号。判断框为菱形,用于条件判断,选C。
1.“农夫带羊过河;农夫返回;……”这一描述属于( )
A.自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.PAD图
【答案】A
【解析】本题考查自然语言描述算法。用日常语言逐步叙述,属自然语言描述,选A。
2.流程图中输入输出框的形状是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.菱形 D.圆角矩形
【答案】B
【解析】本题考查流程图的基本图形符号。输入输出框为平行四边形,选B。
3.下列不是算法描述方法的是( )
A.自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.数据表
【答案】D
【解析】本题考查算法的描述方法。数据表不是算法描述方法,选D。
考点三 三种基本控制结构与经典算法
例题1 (2026-辽宁葫芦岛)下列关于算法基本结构的说法,错误的是( )
A.顺序结构是按语句先后次序依次执行的
B.选择结构(分支结构)可以根据条件判断执行不同的代码块
C.循环结构不能嵌套选择结构
D.任何复杂的算法都可以由顺序、选择和循环三种基本结构组合而成
【答案】C
【解题技巧】“不能嵌套”“必须包含”等绝对化表述,多为错误项。
【解析】本题考查三种基本控制结构的嵌套关系。三种基本结构可以相互嵌套,循环体内完全可以包含选择结构(如循环中判断是否满足条件),故C错误。
例题2 (2023-河南)求所有“玫瑰花数”(四位数各位4次方和等于自身),最合适的算法是( )
A.解析法 B.排序法 C.枚举法 D.迭代法
【答案】C
【解题技巧】逐一检验所有可能→枚举。
【解析】本题考查算法思想。需对全部四位数逐一判断,枚举法最合适,选C。
例题3 (2025-全国)下面流程图描述的是程序基本控制结构中的( )
A.顺序结构 B.选择结构 C.循环结构 D.分支结构
【答案】C
【解题技巧】有判断,有回流→顺序。
【解析】本题考查顺序结构。根据条件选择路径,在返回重新判断条件,故是循环结构,选C。
1.某农作物检测流程图流程线无回流,主要使用的结构是( )
A.循环、分支 B.分支、顺序
C.循环、顺序 D.仅顺序
【答案】B
【解析】本题考查顺序结构与分支结构。无回流即无循环,含判断则为分支+顺序,选B。
2.儿童购票按年龄划分优惠,其控制结构是( )
A.顺序结构 B.分支结构 C.循环结构 D.树形结构
【答案】B
【解析】本题考查分支(选择)结构。先判断年龄再选择路径,属分支(选择)结构,选B。
3.求斐波那契数列用f1,f2=f2,f1+f2递推,使用的算法思想是( )
A.迭代法 B.枚举法 C.二分法 D.解析法
【答案】A
【解析】本题考查迭代算法思想。利用递推公式反复计算属迭代法,选A。
1、在程序设计中使用枚举算法查找1000以内的所有素数时,通常采用的算法结构是( )
A.递归结构 B.选择结构
C.顺序结构 D.循环结构
【答案】D
【解析】本题考查枚举算法与循环结构。枚举(穷举)需要逐一列举并检验1~1000的每个数,必然重复执行,核心结构是循环;循环体内再用选择结构判断是否为素数。
2、洗衣机的“快洗”模式在算法中明确了“电动机正转30秒”的时间设定。这体现了算法的哪项特征( )
A.可行性 B.确定性
C.0个或多个输入 D.1个或多个输出
【答案】B
【解析】本题考查算法的确定性。“30秒”是明确、无歧义的执行指令,每一步含义唯一确定,体现确定性。可行性强调每步都能用基本运算实现。
3、把编写好的程序输入计算机中运行,检查程序能否按预想的效果执行,这一过程称为( )
A.分析问题 B.编写程序
C.设计算法 D.调试运行程序
【答案】D
【解析】本题考查程序的调试运行。用计算机解决问题的过程为:分析问题→设计算法→编写程序→调试运行。运行并检查、发现并修正错误即调试运行程序。
4、下列描述方法最易产生歧义的是( )
A.自然语言
B.流程图
C.伪代码
D.程序设计语言
【答案】A
【解析】本题考查自然语言描述的特点。自然语言语义灵活,易产生二义性,选A。
5、关于算法,下列说法正确的是( )
A.算法必须有输入
B.算法可以没有输出
C.算法结果不唯一
D.同一问题可有多种算法
【答案】D
【解析】本题考查算法的基本特征。算法可无输入、必须有输出、结果唯一,同一问题可有多种算法,选D。
6、下列最适合用枚举法解决的问题是( )
A.求1+2+…+100
B.找出100以内所有素数
C.二分查找
D.求圆的面积
【答案】B
【解析】本题考查枚举算法的适用场景。找素数需逐一试除判断,适合枚举法,选B。
7、二分查找能够正确使用的前提是( )
A.数据无序
B.数据有序
C.数据重复多
D.数据量小
【答案】B
【解析】本题考查二分查找的适用条件。二分查找要求序列有序,选B。
8、循环结构的主要特征是( )
A.步骤依次执行
B.有判断并选择路径
C.某些步骤被重复执行
D.无出口
【答案】C
【解析】本题考查循环结构的特点。循环结构使某些步骤在条件控制下重复执行,选C。
9、下列关于流程线的说法,正确的是( )
A.表示算法开始
B.表示执行方向
C.表示条件判断
D.表示输入输出
【答案】B
【解析】本题考查流程图的基本符号。流程线(箭头)表示算法执行方向,选B。
10、多分支结构在Python中通常用( )表示
A.if
B.if-else
C.if-elif-else
D.while
【答案】C
【解析】本题考查多分支结构的程序实现。多分支用if-elif-else,选C。
11、下列关于死循环的说法,正确的是( )
A.是正常现象
B.因缺少迭代或终止条件造成
C.循环都有死循环
D.与条件无关
【答案】B
【解析】本题考查循环终止条件的设置。死循环常因缺少条件迭代或终止条件造成,选B。
12、递归算法的核心特点是( )
A.调用自身
B.必须输入
C.无返回值
D.只能用于排序
【答案】A
【解析】本题考查递归算法思想。递归通过函数自我调用解决问题,选A。
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专题04 算法概念、描述与基本结构
【析】命题方向解读|【汇】知识清单盘点|【研】核心专题精讲|【练】巩固提升训练
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析|学考考查要点
汇|知识清单盘点
研|核心专题精讲
考点一 算法的概念与特征
考点二 算法的描述方法与流程图符号
考点三 三种基本控制结构与经典算法
练|巩固提升训练
结合《普通高中信息技术课程标准(2017年版2020年修订)》及六版本教材(人教版、沪科教版、浙教版、粤教版、教科版、地图版),其中流程图补全是学考必考题型。学考多以选择题、判断题和流程图补全/读图题考查算法特征判断、描述方法辨析、控制结构识别与循环执行结果计算。
专题
知识点
学考具体要求
认知层次
常见题型
算法概念、描述与基本结构
算法的概念与特征
知道算法是解决问题的方法和步骤;理解有穷性、确定性、可行性、有输入输出
了解/理解
选择、判断
算法的描述方法
知道自然语言、流程图、伪代码三种描述方法及其特点
了解
选择
流程图符号
识别起止框、处理框、判断框、输入输出框、流程线
了解
选择、填空
三种基本控制结构
理解顺序、分支(单/双/多)、循环(当型/直到型,计数/条件)
理解
选择、填空、读图
经典算法问题
了解累加求和、最值、素数、枚举、排序与查找的基本思想
了解
选择、读图
1、算法的概念与特征
算法是解决问题的方法和 。
算法的五大特征: (有限步内终止)、 (每步定义明确、无二义)、 (步骤可实现)、有 、有 。
【归纳】没有输出的算法毫无意义;算法结果唯一,解决同一问题可有多种算法。
【注意】“输出所有素数”这类问题无法满足有穷性,因此不是算法。
2、算法的描述方法
三种常用描述方法: (易理解但易产生歧义)、 (图形化、直观)、 (介于自然语言与程序语言之间,无严格语法)。
【归纳】三种方法各有优劣,可配合使用以清晰、准确表达算法。
【注意】思维导图不是算法的标准描述方法。
3、流程图符号
(圆角矩形)表示算法开始与结束; (平行四边形)表示数据输入输出; (矩形)表示运算/赋值; (菱形)表示条件判断; (箭头)表示执行方向。
【归纳】判断框是分支与循环的枢纽,决定走向。
【注意】判断框一定有两个出口(是/否),处理框只有一个出口。
4、三种基本控制结构
:各步骤按自上而下顺序依次执行。
(选择结构):先判断条件,再决定执行路径,含 、 、 。
:某些步骤在条件控制下重复执行,分 与 (Python无);按控制方式又有 与 。
___分支 ___分支 ___分支
Python代码:
____循环( ) ____循环( )
【归纳】三种结构可相互嵌套配合,理论上用它们就能描述任何复杂程序。
【注意】循环须有迭代与终止条件,否则会产生死循环;循环次数未必预先已知(条件循环)。
5、经典算法问题
常见问题思想: (设初值反复叠加)、 (擂台法比较)、 (试除到√n)、 (穷举所有可能逐一判断)、 与 (顺序查找、二分查找)。
【归纳】枚举法适合“范围确定、逐一验证”的问题;二分查找要求数据有序。
【注意】二分查找只能在有序序列中使用,否则结果错误。
考点一 算法的概念与特征
例题1 (2025-陕西)不能用算法描述“输出所有素数”,是因为不符合算法特征中的( )
A.有穷性 B.必须有输出
C.可行性 D.可以没有输入
例题2 (2024-全国)算法每个步骤的运算都有明确定义且结果唯一,这体现了算法的( )
A.可读性 B.可行性 C.确定性 D.有穷性
例题3 (2023-河北)下列关于算法的描述,不正确的是( )
A.算法是解决问题的系列步骤
B.算法有多种描述方式
C.“输出所有素数”不符合算法特征中的确定性
D.数据、运算及控制转移是算法要素
1.下列关于算法特征的说法,错误的是( )
A.算法可以没有输入 B.算法可以没有输出
C.算法步骤有限 D.算法每步确定
2.从“洗涤算法”描述可见,算法具有( )
A.无穷性 B.单一性 C.确定性 D.繁琐性
3.任何一个计算机算法都必须在有限的步骤内完成,这体现了算法特征中的( )
A.可行性 B.确定性 C.有穷性 D.有一个或多个输出
考点二 算法的描述方法与流程图符号
例题1 (2025-安徽)下列关于算法描述正确的是( )
A.数据的输入不可以是零个 B.数据的输出可以是零个
C.算法中每一步都是可以在有限时间内完成的 D.一个算法所包含的计算步骤可以无限循环
例题2 (2023-贵州)算法的描述方法主要有( )①自然语言 ②结构图 ③流程图 ④伪代码
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④
例题3 (2023-内蒙古)流程图中表示条件判断的是( )
A.起止框 B.处理框 C.判断框 D.输入输出框
1.“农夫带羊过河;农夫返回;……”这一描述属于( )
A.自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.PAD图
2.流程图中输入输出框的形状是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.菱形 D.圆角矩形
3.下列不是算法描述方法的是( )
A.自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.数据表
考点三 三种基本控制结构与经典算法
例题1 (2026-辽宁葫芦岛)下列关于算法基本结构的说法,错误的是( )
A.顺序结构是按语句先后次序依次执行的
B.选择结构(分支结构)可以根据条件判断执行不同的代码块
C.循环结构不能嵌套选择结构
D.任何复杂的算法都可以由顺序、选择和循环三种基本结构组合而成
例题2 (2023-河南)求所有“玫瑰花数”(四位数各位4次方和等于自身),最合适的算法是( )
A.解析法 B.排序法 C.枚举法 D.迭代法
例题3 (2025-全国)下面流程图描述的是程序基本控制结构中的( )
A.顺序结构 B.选择结构 C.循环结构 D.分支结构
1.某农作物检测流程图流程线无回流,主要使用的结构是( )
A.循环、分支 B.分支、顺序
C.循环、顺序 D.仅顺序
2.儿童购票按年龄划分优惠,其控制结构是( )
A.顺序结构 B.分支结构 C.循环结构 D.树形结构
3.求斐波那契数列用f1,f2=f2,f1+f2递推,使用的算法思想是( )
A.迭代法 B.枚举法 C.二分法 D.解析法
1、在程序设计中使用枚举算法查找1000以内的所有素数时,通常采用的算法结构是( )
A.递归结构 B.选择结构
C.顺序结构 D.循环结构
2、洗衣机的“快洗”模式在算法中明确了“电动机正转30秒”的时间设定。这体现了算法的哪项特征( )
A.可行性 B.确定性
C.0个或多个输入 D.1个或多个输出
3、把编写好的程序输入计算机中运行,检查程序能否按预想的效果执行,这一过程称为( )
A.分析问题 B.编写程序
C.设计算法 D.调试运行程序
4、下列描述方法最易产生歧义的是( )
A.自然语言
B.流程图
C.伪代码
D.程序设计语言
5、关于算法,下列说法正确的是( )
A.算法必须有输入
B.算法可以没有输出
C.算法结果不唯一
D.同一问题可有多种算法
6、下列最适合用枚举法解决的问题是( )
A.求1+2+…+100
B.找出100以内所有素数
C.二分查找
D.求圆的面积
7、二分查找能够正确使用的前提是( )
A.数据无序
B.数据有序
C.数据重复多
D.数据量小
8、循环结构的主要特征是( )
A.步骤依次执行
B.有判断并选择路径
C.某些步骤被重复执行
D.无出口
9、下列关于流程线的说法,正确的是( )
A.表示算法开始
B.表示执行方向
C.表示条件判断
D.表示输入输出
10、多分支结构在Python中通常用( )表示
A.if
B.if-else
C.if-elif-else
D.while
11、下列关于死循环的说法,正确的是( )
A.是正常现象
B.因缺少迭代或终止条件造成
C.循环都有死循环
D.与条件无关
12、递归算法的核心特点是( )
A.调用自身
B.必须输入
C.无返回值
D.只能用于排序
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