程序设计初步
第 1 节《程序设计语言与流程图基础》【考点】
- [P38]计算机程序:是人们使用指定的程序设计语言,根据需要事先编写的一系列控制计算机工作的命令。
- [P38]程序设计语言是指人们用于编写计算机程序所使用的计算机语言。程序设计语言可简单地分为机器语言、汇编语言、高级语言等三种。机器语言:只有 0 和 1 两个代码,计算机唯一能直接识别的是机器语言。常用的高级语言有:Python、C、C++、Java、VB 等。
- [P39]算法就是解决问题的方法和步骤。我们可以直接使用自然语言、伪代码或流程图进行描述。
- [P39-40]用自然语言描述算法:优点是通俗易懂,但缺乏直观性和简洁性,并且容易产生歧义。用伪代码描述算法:不用拘泥于语法单位正确性,并且很容易转化为程序语言代码,缺点是不如流程图的算法直观,出现逻辑错误后不易排查。用流程图描述算法:使用标准图形符号来描述执行过程,以各种不同形状的图形表示不同的操作,箭头表示流程执行的方向。流程图描述算法形象、直观,更容易理解。
- [P40 重要]流程图符号:不同于自然语言或伪代码是用文字内容来描述算法,流程图是使用图形化的方法来描述解决问题的步骤。椭圆形 表示开始或结束;平行四边形 表示输入或输出;菱形 表示条件判断;矩形 表示处理过程;小圆形 表示连接点;箭头 表示流程线。
- [P40]流程图绘制原则:流程图使用标准的图形符号;流程图符号的文字说明简明扼要;流程图只能有一个起点和至少一个终点;流程图绘制方向从上到下,从左向右;判断符号有两条向外的连接线,结束符号不允许有向外的连接线。
- [P40]fchart 程序语言教学工具是专门针对初学者设计的程序设计语言教学工具,除了提供 fchart 流程图直译器外,还包含 Blockly 积木程序编辑器。fchart 流程图直译工具文件的扩展名为.fpp;Blockly 积木程序文件的扩展名为.xml;Python 程序文件的扩展名为.py。
- [P45 非常重要]输出语句:print(表达式) 功能:输出“表达式”的结果。注意:在 Python 中,命令和标点符号需要使用英文格式,否则会报错。 字符串表达式是用英文的单引号或双引号括起来的一串字符。口诀:引号引住部分原样输出,变量输出变量的值,表达式输出运算结果。 如 print("100+200=",100+200) , 则输出 100+200= 300。
第 2 节 《Python 编程基础》【考点】
① [P49-50 非常重要]数据的类型:整数 int(数学中的整数)、浮点数 float(带小数点的数字)、字符串 string(用单引号或双引号括 起来的任意文本)、布尔值 bool(只有 True、False 两种值)、空值 None。 ② [P51-52 重要]常量与变量:常量在程序运行过程中始终保持不变;变量在程序运行中,可以取不同的值。 变量的命名要符合相关的规则:变量名只能由大小写字母、数字、汉字和下画线组成;变量名不能以数字开头;变量名中不能有空格; 变 量名区分大小写;变量名不能和 Python 的内置关键字重复。除了 True、False 和 None 三个内置关键字是大写字母开头外,其他内置关键字 都是小写字母开头。 ③ [P52-59 重要]运算符和表达式: 表达式是由常量、变量、运算符、小括号等按一定语法规则组成的式子。每个表达式经过运算后都有一个确定的值。 运算优先级别:算术运算>关系运算>逻辑运算;注意:关系运算和逻辑运算的结果只能为 True 或 False。 ④ [P53 非常重要]数据类型转换函数:int(x)将 x 转为整数,如 int(1.6)的值是 1; float(x)将 x 转为浮点数, 如 float(1)的值是 1.0; [P52 非常重要]算术运算符: ① 加减乘除:+ - _ / ② 求幂:** 如 2**3=8 ③ 整除取商:// 如 9//2=4 ④ 求余: % 如 9%2=1 [P53 重要]字符串运算符: ①“+ ”加号可以连接两个字符串 如"36"+"87"的运算结果是 3687。 ②“ _ ”乘号可以重复若干次字符串 如"36"*3 的运算结果是 363636。 [P58 重要]关系运算符: 大于 > 小于 < 大于或等于 >= 小于或等于 <= 等于 == 不等于 != [P59 重要]逻辑运算符: ① 与运算 and ② 或运算 or ③ 非运算 not 编号:XXCS20231101 花都区实验中学 辛勤播种,收获成功 ! 让 师 生 迈 向 成 功! 22 str(x)将 x 转为字符串,如 str(-1)的值是 '-1';bool(x)将 x 转为布尔值,如 bool(1)的值是 True。 ⑤ [P53-54 非常重要]赋值语句:格式:<变量>=<表达式> 将<表达式>的值保存到<变量>中。赋值语句中的<表达式>可以是数字、函数、字 符串、运算表达式。使用赋值命令,主要是用来改变变量的值。赋值命令“=”的意思是将<表达式>的值赋给<变量>,所以命令 n=n+1 的意 思是将变量 n 所指的内存中的数据值加 1,然后继续保存到变量 n 中。 ⑥ [P55 非常重要]输入语句:格式:input(<提示性文字>) 功能:等待用户从键盘上输入数据,用户输入的内容将作为函数的值,无论用户 输入什么内容,均返回字符串。(注意:如输入的内容需要参与数学运算,则需要转为整数 int 或浮点数 float) ⑦ [P55]注释语句:“#”后的文本是注释.计算机在执行程序时,遇到“#”会自动跳过注释,忽略注释里面的内容。注释还可以是多行的, 多行注释用三个单引号“’’’”或三个双引号“””””括起来。 ⑧ 按 F5 键可以直接执行 Python 程序。
第 3 节 《分支结构——让机器学会做选择》【考点】
① [P58]在 python 语言中,条件可以用关系表达式或者逻辑表达式表示。关系表达式和逻辑表达式的值为布尔值,结果只有 True 或者 False。 当<条件>的值为 True 时,表示条件成立;当<条件>的值为 False 时,表示条件不成立。 ② [P59 重要]分支结构:根据条件判断来控制程序如何继续执行的程序结构。 ③ [P58 非常重要]关系运算符与关系表达式 关系运算符: 大于 > 小于 < 大于或等于 >= 小于或等于 <= 等于 == 不等 于 !=关系表达式的结果只有 True 或 False 两种,如:2>1 的结果是 True,2<1 的结果是 False。 ④ [P58-59]逻辑运算符与逻辑表达式 逻辑运算符: 与运算 and 或运算 or 非运算 not 逻辑表达式的结果只有 True 或 False 两种,如:2>1 and 1>0 的结果是 True。(关系运算符优先于逻辑运算符) ⑤ [P59-65 非常重要]条件语句 单选 :if 语句 二选一:if∙∙∙else∙∙∙ 语句 多选一:if∙∙∙elif∙∙∙else∙∙∙ 语句 ⑥ [P59-65 非常重要]单选 if 语句功能:如果条件表达式成立,则先执行 if 后缩进的<语句块>,然后再执行<语句块>后没有缩进的语句。 如果条件表达式不成立,则直接执行<语句块>后面没有缩进的语句;二选一 if∙∙∙else∙∙∙ 语句功能:简单说来,条件表达式成立,执行<语句 块 1>;不成立,则执行<语句块 2>;多选一 if∙∙∙elif∙∙∙else∙∙∙ 语句功能:从 if 行开始依次对条件进行判断,如果满足条件则执行该条件下面 的<语句块>,然后跳出该 if 语句;如果不满足条件则对下一个条件进行判断,如果所有条件都不成立,则执行 else 下面的<语句块>。 ⑦ [P59-65 非常重要]注意:在输入代码时,不要忘了在 if <条件>、elif<条件 2>和 else 之后都有英文冒号,冒号下一条语句需要缩进(按 if<条件>: <语句块> if<条件>: 条件为真时做的事<语句块 1> else: 其他情况做的事<语句块 2> if<条件 1>: <语句块 1> elif<条件 2>: <语句块 2> …… else: <语句块 n> 花都区实验中学 辛勤播种,收获成功 ! 让 师 生 迈 向 成 功! 23 “Tab”键或两个空格),而且代码缩进的程度都是一样的。
第 4 节 《循环结构——让机器重复工作》【考点】
① [P67-68]顺序结构:程序总体上是从上往下顺序执行语句的结构;分支结构:通过条件判断语句根据具体情况选择相关的语句块执行; 循环结构:用循环语句实现语句块的重复执行。Python 的循环语句包括 for 循环和 while 循环。 ② [P67-68](1)for 循环:固定循环次数,如机器人跑 5 圈后停止。 (2)while 循环:根据特定的条件而决定是否继续循环(不确定循环次数);如机器人一直跑,直到铃声响起才停止。 ③ [P68 非常重要]for 循环的格式:(注意:在 range( )后面需加上英文冒号“:”,冒号下面需要循环执行的语句块要缩进。) 功能:根据 range( )函数中的循环次数参数,循环执行语句块。 使用了 for 循环和 range( )函数的程序,代码行数大大减少,并且只需要修改 range( )函数括号里的数字,就可以灵活改变循环的次数。 ④ [P68-69 非常重要]range( )函数 完整格式:range(a,b,c) 【巧记:从 a 到 b 间隔 c,在 b 前一个数结束】 注:a b c 都为整数。a 和 c 可以省略,a 省略,则默认为 0;c 省略,则默认为 1。 例如:for i in range(3)实际上 是 for i in range(0,3,1),i 对应的值分别为 0,1,2;循环执行语句块 3 次。 ⑤ [P71-72 非常重要] while 循环的格式: (注意:在<条件> 表达式后面需加上英文冒号“:”,冒号下面需要循环执行的语句块要缩进。) 功能:如果<条件>为 True,就会执行 while 语句下面缩进的<语句块>(即<循环体>),循环体执行完后,又回到语句 while<条件>,检测条 x=0 a=8 if a<9: x=9 print (x) x=20 if x>=100: y=5x else: y=4x print (y) a=int (input ("请输入买苹果 的斤数:")) if**__**: s=10*a else: s=8*a print("苹果费用:"+str(s)) t=float (input ("请输入停车时长:")) if t<=1: print("停车时长"+str(t)+",免费停车") elif t<=3: print("停车时长"+str(t)+",收费 5 元")
print("停车时长"+str(t)+",收费 10 元") else: print("停车时长"+str(t)+",收费 15 元") for 循环变量 in range(循环次数): <循环体> for i in range(3): print('重要的事情说三遍!') while<条件>: <循环体> 花都区实验中学 辛勤播种,收获成功 ! 让 师 生 迈 向 成 功! 24 件是否还成立,如成立则继续重复执行 <循环体>,∙∙∙∙∙∙ 直到<条件>为 False,结束循环,继续执行 while 语句后面未缩进的语句。 ⑥ [P73]对比 for 循环,while 循环没有使用 range( )函数,而是增加了一个计数变量 i,在循环之前给计数变量赋初值,在循环体语句块 中不断对计数变量 i 进行更新,从而实现循环。 ⑦ [P73 重要]无限循环 while True 和 break 语句格式: 注意:无限循环需要和 break 语句搭配使用,break 语句的功能是跳出循环。
第 5 节、第 6 节、第 7 节 【考点】
① [P76 非常重要]Python 库:python 的一大优势就在于它有许多强大的模块,存储着许多现成的函数,可以直接调用。 如随机(random)模块、海龟库即画图(turtle)模块,时间(time)模块等。 可通过 import 命令导入 random 库,如 import random 利用语句“random.randint(1,100)”得到 1~100 的随机整数。 ② [P78 重要]格式 1:import<库名>,功能:从指令的库中导入所有的函数,供程序调用;格式 2:import<库名> as x (用简单的别名 x 代替库名,在后面程序中引用就更加简单);格式 3:from<库名>import *。 ③ [P79-80 重要]表 2-5-2 海龟库中常见的函数。 ④ [P83-86 重要]分析大数据一般过程:收集数据 → 训练数据形成模型 → 使用模型判断新数据。 [P83 重要] [P84 重要] 安装第三方的 Python 资源库的方法: pip install<库名> 安装机器学习库的命令为: pip install scikit-learn 导入机器学习库 import sklearn ⑤ [P88-92 重要]OpenCV 是开源计算机视觉库,可以应用于人脸识别、动作识别、人机交互、机器人视觉等方面。 [P88 重要]安装 OpenCV 库的命令为: pip install opencv-python 导入 OpenCV 库: import cv2 [P88 重要] [P89 重要]人脸检测,简单来说就是从图片中找到人脸的位置。