信息素养-算法应用 | Python初赛备考手册

目录

• • 一、IPO（输入/处理/输出）
• • 1. 输出语句
• • 2. 输入语句
• • 3. 变量命名
• • 4. 变量赋值
• • 5. 基础数据类型
• • 6. 注释、缩进
• • 二、运算模块
• • 1. 算术运算
• • 2. 比较运算
• • 3. 逻辑运算
• • 三、分支结构
• • 1. 单分支
• • 2. 双分支
• • 3. 多分支
• • 四、循环结构
• • 1. for 循环
• • 2. while 循环
• • 3. 循环控制
• • 4. 双层循环
• • 五、字符串
• • 1. 字符串定义
• • 2. 字符串索引
• • 3. 字符串拼接
• • 4. 字符串重复
• • 5. 字符串长度
• • 6. 字符串包含
• • 7. 字符串分割
• • 六、列表
• • 1. 列表定义
• • 2. 列表索引
• • 3. 列表添加
• • 4. 列表删除
• • 5. 列表遍历
• • 6. 列表长度
• • 7. 列表包含
• • 8. 列表顺序
• • 七、字典
• • 字典特性
• • 八、元组
• • 1. 元组定义
• • 2. 元组长度
• • 3. 元组索引
• • 九、文件
• • csv文件
• • 十、异常处理
• • try-except语句
• • 十一、数制
• • 数制转换

一、IPO（输入 / 处理 / 输出）

1. 输出语句：输出字符串；输出算式运算结果

• • 讲解：print()函数用于将内容输出到控制台。可以输出字符串（用引号括起来），也可以直接输出算术表达式的结果。
• • 示例代码：

# 输出字符串print("你好，非遗文化！")# 输出算式运算结果print(7 * 8 + 15)

• • 输出结果：

你好，非遗文化！71

• • 执行过程分析：第一行print将字符串原样输出并换行；第二行先计算7*8+15得到71，再将数值71转换为字符串输出。

2. 输入语句：input() 输入，input() 输入数据的类型为字符串

• • 讲解：input()从键盘读取一行文本，返回值永远是字符串类型。如需整数或浮点数，需用int()或float()转换。
• • 示例代码：

name = input("请输入你的名字：")print("你好，" + name)print("输入的数据类型是：", type(name))

• • 输出结果（假设用户输入“小明”）：

请输入你的名字：小明你好，小明输入的数据类型是： <class 'str'>

• • 执行过程分析：程序暂停等待用户输入，用户输入“小明”并回车后，字符串“小明”被赋给变量name，后续输出展示其类型为str。

3. 变量命名：变量名命名规则

• • 讲解：变量名只能包含字母、数字、下划线，且不能以数字开头；不能使用Python关键字（如if、for）；区分大小写；应具有描述性。
• • 示例代码：

# 合法变量名示例非遗_项目 = "剪纸"num_students = 30score2 = 95print(非遗_项目, num_students, score2)

• • 输出结果：

剪纸 30 95

• • 执行过程分析：三个变量分别存储字符串、整数、整数，命名符合规则，输出正常。若写成2score = 95会报语法错误。

4. 变量赋值：= 赋值格式

• • 讲解：使用等号=将右侧的值赋给左侧的变量。可以连续赋值或同时给多个变量赋值。
• • 示例代码：

a = 10# 简单赋值b = c = 20# 链式赋值x, y = 3, 4# 元组解包赋值print(a, b, c, x, y)

• • 输出结果：

10 20 20 3 4

• • 执行过程分析：a得到10；b和c同时得到20；x和y依次获得3和4。赋值顺序是从右向左计算右侧表达式。

5. 基础数据类型：整数、字符串、浮点数、布尔类型

• • 讲解：int（整数，如5，-3）、str（字符串，如"abc"）、float（浮点数，如3.14）、bool（布尔值，True/False）。可用type()查看。
• • 示例代码：

age = 12# intpi = 3.1415# floatname = "丝绸之路"# stris_passed = True# boolprint(type(age), type(pi), type(name), type(is_passed))

• • 输出结果：

<class 'int'> <class 'float'> <class 'str'> <class 'bool'>

• • 执行过程分析：每个变量被赋予不同类型的字面量，type()函数返回其类型对象，打印出类型名称。

6. 注释、缩进：注释符号、注释的作用、缩进格式

• • 讲解：单行注释用#，多行注释可用三个引号。注释用于解释代码，不会被运行。缩进在Python中表示代码块（如if、for后缩进4个空格），必须严格一致。
• • 示例代码：

# 这是一个单行注释"""多行注释示例用于说明代码功能"""score = 85if score >= 60:print("及格")   # 这行前面有4个空格（缩进）print("程序结束")

• • 输出结果：

及格程序结束

• • 执行过程分析：注释不影响执行。if条件为True，执行缩进内的print；最后的print无缩进，属于外层代码，一定执行。

二、运算模块

1. 算术运算：+ - * / // % **

• • 讲解：+加，-减，*乘，/除（结果浮点数），//整除（取商整数），%取余，**幂运算。
• • 示例代码：

a, b = 17, 5print("加：", a + b)print("减：", a - b)print("乘：", a * b)print("除：", a / b)print("整除：", a // b)print("余数：", a % b)print("幂：", 2 ** 4)

• • 输出结果：

加： 22减： 12乘： 85除： 3.4整除： 3余数： 2幂： 16

• • 执行过程分析：依次计算各表达式，注意除法结果为浮点数，整除向下取整，幂运算2**4为2的4次方。

2. 比较运算：> < >= <= == !=

• • 讲解：比较两个值，结果为布尔值True或False。==判断相等，!=判断不等。
• • 示例代码：

x, y = 10, 20print(x > y)   # Falseprint(x < y)   # Trueprint(x >= 10) # Trueprint(x <= 9)  # Falseprint(x == 10) # Trueprint(x != 10) # False

• • 输出结果：

FalseTrueTrueFalseTrueFalse

• • 执行过程分析：每个比较运算独立计算，输出对应的布尔值。

3. 逻辑运算：not and or

• • 讲解：用于组合布尔表达式。and两侧都为True结果才为True；or一侧为True即为True；not取反。
• • 示例代码：

a, b = True, Falseprint(a and b)   # Falseprint(a or b)    # Trueprint(not a)     # False# 结合比较运算score = 85print(score >= 60and score <= 100)  # True

• • 输出结果：

FalseTrueFalseTrue

• • 执行过程分析：先计算score >= 60为True，score <= 100为True，True and True得True。

三、分支结构

1. 单分支：if 单分支

• • 讲解：if后面跟条件表达式，条件为True时执行缩进代码块。
• • 示例代码：

age = 12if age >= 10:print("你可以参加小学高段组比赛")print("继续执行")

• • 输出结果：

你可以参加小学高段组比赛继续执行

• • 执行过程分析：age>=10为True，执行缩进内的print；然后执行后面的print。

2. 双分支：if ... else ...

• • 讲解：if条件True执行其代码块，否则执行else代码块。
• • 示例代码：

score = 58if score >= 60:print("通过初赛")else:print("未通过初赛")

• • 输出结果：

未通过初赛

• • 执行过程分析：条件score>=60为False，跳转到else分支执行。

3. 多分支：if ... elif ... else ...

• • 讲解：依次判断多个条件，执行第一个满足条件的代码块，最后可加else处理其余情况。
• • 示例代码：

level = 3if level == 1:print("小学低段组")elif level == 2:print("小学高段组")elif level == 3:print("初中组")else:print("未知组别")

• • 输出结果：

初中组

• • 执行过程分析：level==1False，level==2False，level==3True，执行对应print后跳过整个分支。

四、循环结构

1. for 循环：for i in range()；遍历列表；遍历字典；遍历字符串

• • 讲解：for循环可遍历可迭代对象。range(stop)生成0到stop-1的整数序列。也可直接遍历列表、字典、字符串。
• • 示例代码：

# range示例print("range(3):", end=" ")for i inrange(3):print(i, end=" ")print()# 遍历列表heritage = ["剪纸", "皮影", "刺绣"]for h in heritage:print(h, end=" ")print()# 遍历字符串for ch in"丝路":print(ch, end=" ")

• • 输出结果：

range(3): 0 1 2 剪纸 皮影 刺绣 丝 路 

• • 执行过程分析：range(3)产生0,1,2；列表遍历逐个取出元素；字符串遍历逐个取出字符。

2. while 循环： while True 无限循环

• • 讲解：while条件为True时重复执行代码块。while True表示无限循环，通常配合break退出。
• • 示例代码：

count = 0whileTrue:print("循环中", count)    count += 1if count >= 3:breakprint("退出循环")

• • 输出结果：

循环中 0循环中 1循环中 2退出循环

• • 执行过程分析：while True永远为真，执行内部代码；count从0开始，每次加1，当count>=3时执行break跳出循环。

3. 循环控制：break、continue

• • 讲解：break立即终止整个循环；continue跳过本次循环剩余代码，进入下一次迭代。
• • 示例代码：

for i inrange(5):if i == 2:continue# 跳过i=2时的输出if i == 4:break# i=4时终止循环print(i)

• • 输出结果：

013

• • 执行过程分析：i=0,1正常输出；i=2遇到continue，跳过print，直接进行下一轮i=3；i=3输出；i=4遇到break，循环结束，不输出4。

4. 双层循环：for 循环嵌套

• • 讲解：循环内部再嵌套循环，外层循环每迭代一次，内层循环完整执行一轮。
• • 示例代码：

for i inrange(1, 4):      # 外层：1,2,3for j inrange(1, 4):  # 内层：1,2,3print(f"{i}×{j}={i*j}", end=" ")print()  # 换行

• • 输出结果：

1×1=1 1×2=2 1×3=3 2×1=2 2×2=4 2×3=6 3×1=3 3×2=6 3×3=9 

• • 执行过程分析：外层i=1时，内层j跑1,2,3；输出后换行；然后i=2，再跑内层，以此类推。

五、字符串

1. 字符串定义：用引号创建字符串

• • 讲解：可以使用单引号'...'、双引号"..."、三引号'''...'''或"""..."""创建字符串。
• • 示例代码：

s1 = '红色文化's2 = "长征精神"s3 = '''井冈山黄洋界'''print(s1, s2)print(s3)

• • 输出结果：

红色文化 长征精神井冈山黄洋界

• • 执行过程分析：三引号允许字符串跨行，输出时保留换行。

2. 字符串索引：单个字符的正索引访问（从 0 开始）

• • 讲解：通过[位置]获取指定索引的字符，索引从0开始，最后一个字符索引为len(s)-1。
• • 示例代码：

s = "非遗传承"print(s[0])   # 第一个字符print(s[2])   # 第三个字符print(s[-1])  # 负索引表示倒数第一个

• • 输出结果：

非传承

• • 执行过程分析：字符串“非遗传承”中，索引0:'非'，1:'遗'，2:'传'，3:'承'；负索引-1对应最后一个字符'承'。

3. 字符串拼接：使用 + 连接两个字符串

• • 讲解：用+将多个字符串合并为一个新字符串。
• • 示例代码：

part1 = "文化"part2 = "自信"result = part1 + part2print(result)

• • 输出结果：

文化自信

• • 执行过程分析：part1和part2中的字符依次连接，生成新字符串。

4. 字符串重复：使用 * 重复字符串

• • 讲解：字符串 * n会将字符串重复n次。
• • 示例代码：

symbol = "★"print(symbol * 5)print("丝路" * 2)

• • 输出结果：

★★★★★丝路丝路

• • 执行过程分析："★"*5生成包含5个星号的字符串。

5. 字符串长度：len() 获取长度

• • 讲解：len(字符串)返回字符串中字符的个数（中英文均算一个字符）。
• • 示例代码：

s = "Hello, 兵马俑"print(len(s))

• • 输出结果：

12

• • 执行过程分析：字符包括H,e,l,l,o,,,空格,兵,马,俑 → 共12个。

6. 字符串包含：使用 in 判断子串是否存在

• • 讲解：sub in s判断sub是否为s的子串，返回布尔值。
• • 示例代码：

poem = "黄沙百战穿金甲"print("黄沙"in poem)print("绿洲"in poem)

• • 输出结果：

TrueFalse

• • 执行过程分析："黄沙"连续出现在poem开头，返回True；"绿洲"不在其中。

7. 字符串分割：split() 按分隔符切分字符串

• • 讲解：split(sep)将字符串按sep分割成列表，默认按空白（空格、换行等）分割。
• • 示例代码：

data = "剪纸,皮影,泥塑"items = data.split(",")print(items)

• • 输出结果：

['剪纸', '皮影', '泥塑']

• • 执行过程分析：以逗号为分隔符，将字符串拆分成三个元素的列表。

六、列表

1. 列表定义：用 [] 创建列表

• • 讲解：列表用方括号[]表示，元素间用逗号分隔，可存储任意类型。
• • 示例代码：

empty_list = []scores = [88, 92, 76]mixed = ["长征", 1934, True]print(scores, mixed)

• • 输出结果：

[88, 92, 76] ['长征', 1934, True]

• • 执行过程分析：分别创建整数列表和混合类型列表。

2. 列表索引：通过正索引访问单个元素

• • 讲解：与字符串类似，使用[索引]访问元素，索引从0开始。
• • 示例代码：

heritage = ["剪纸", "皮影", "年画"]print(heritage[0])   # 第一个print(heritage[2])   # 第三个

• • 输出结果：

剪纸年画

• • 执行过程分析：索引0指向"剪纸"，索引2指向"年画"。

3. 列表添加：append() 在末尾追加元素

• • 讲解：列表.append(元素)在列表末尾添加一个新元素，修改原列表。
• • 示例代码：

heritage = ["剪纸", "皮影"]heritage.append("刺绣")print(heritage)

• • 输出结果：

['剪纸', '皮影', '刺绣']

• • 执行过程分析：在原列表末尾增加字符串"刺绣"。

4. 列表删除：remove() 删除指定元素

• • 讲解：列表.remove(值)删除列表中第一个匹配的元素，若不存在则报错。
• • 示例代码：

scores = [95, 88, 95, 72]scores.remove(95)   # 只删除第一个95print(scores)

• • 输出结果：

[88, 95, 72]

• • 执行过程分析：从左到右找到第一个值为95的元素并删除，剩余元素顺序保持。

5. 列表遍历：使用 for 循环逐个访问元素

• • 讲解：用for 变量 in 列表:依次取出每个元素。
• • 示例代码：

colors = ["红", "黄", "蓝"]for c in colors:print(c)

• • 输出结果：

红黄蓝

• • 执行过程分析：每次迭代将列表中的一个元素赋值给c，然后执行循环体。

6. 列表长度：len() 获取元素个数

• • 讲解：len(列表)返回列表中元素的个数。
• • 示例代码：

heritage = ["剪纸", "皮影", "刺绣", "年画"]print(len(heritage))

• • 输出结果：

4

• • 执行过程分析：列表包含4个字符串，len返回4。

7. 列表包含：使用 in 判断元素是否存在

• • 讲解：元素 in 列表返回布尔值。
• • 示例代码：

festivals = ["春节", "中秋", "端午"]print("清明"in festivals)print("端午"in festivals)

• • 输出结果：

FalseTrue

• • 执行过程分析：检查元素是否在列表中。

8. 列表顺序：升序：sort()；降序：sort(reverse=True)；sorted()；reverse()

• • 讲解：列表.sort()原地升序排序；列表.sort(reverse=True)原地降序；sorted(列表)返回新排序列表；列表.reverse()反转元素顺序。
• • 示例代码：

nums = [3, 1, 4, 2]nums.sort()print("升序:", nums)nums.sort(reverse=True)print("降序:", nums)nums.reverse()print("再反转:", nums)new_nums = sorted([5, 2, 8])   # 原列表不变print("sorted返回:", new_nums)

• • 输出结果：

升序: [1, 2, 3, 4]降序: [4, 3, 2, 1]再反转: [1, 2, 3, 4]sorted返回: [2, 5, 8]

• • 执行过程分析：sort()直接修改原列表；reverse()将元素头尾调换；sorted()生成新列表。

七、字典

字典特性：一系列键值对，键为不可变类型

• • 讲解：字典用{}表示，存储键值对键:值。键必须是不可变类型（如字符串、数字、元组），值可以是任意类型。通过键快速访问值。
• • 示例代码：

# 存储非遗项目信息intangible = {"名称": "中国剪纸","地区": "河北","级别": "国家级"}print(intangible["名称"])# 添加新键值对intangible["年份"] = 2006print(intangible)

• • 输出结果：

中国剪纸{'名称': '中国剪纸', '地区': '河北', '级别': '国家级', '年份': 2006}

• • 执行过程分析：字典通过键"名称"获取值；直接赋值新键"年份"会在字典中添加条目。

八、元组

1. 元组定义：tuple()定义元组

• • 讲解：元组用小括号()表示，元素不可变（不能增删改）。也可以用tuple(可迭代对象)转换。
• • 示例代码：

t1 = (1, 2, 3)t2 = tuple([4, 5, 6])print(t1, t2)

• • 输出结果：

(1, 2, 3) (4, 5, 6)

• • 执行过程分析：两种方式都创建元组，元组内容不能修改。

2. 元组长度：len()获取元组长度

• • 讲解：len(元组)返回元组中元素个数。
• • 示例代码：

colors = ("红", "黄", "蓝")print(len(colors))

• • 输出结果：

3

• • 执行过程分析：元组有三个元素，长度为3。

3. 元组索引：通过索引访问单个元素

• • 讲解：与列表类似，使用[索引]访问，索引从0开始。
• • 示例代码：

dimensions = (1920, 1080)print("宽度:", dimensions[0])print("高度:", dimensions[1])

• • 输出结果：

宽度: 1920高度: 1080

• • 执行过程分析：索引0对应第一个元素1920，索引1对应1080。

九、文件

csv文件：csv文件的读取和写入

• • 讲解：CSV（逗号分隔值）是一种常见数据格式。Python通过csv模块读写。读取时常用csv.reader，写入用csv.writer。
• • 示例代码（读取非遗项目CSV，再写入新文件）：

import csv# 写入CSVwithopen('heritage.csv', 'w', newline='', encoding='utf-8') as f:    writer = csv.writer(f)    writer.writerow(["项目", "地区", "年份"])   # 写入表头    writer.writerow(["剪纸", "河北", 2006])    writer.writerow(["皮影戏", "陕西", 2011])# 读取CSVwithopen('heritage.csv', 'r', encoding='utf-8') as f:    reader = csv.reader(f)for row in reader:print(row)

• • 输出结果：

['项目', '地区', '年份']['剪纸', '河北', '2006']['皮影戏', '陕西', '2011']

• • 执行过程分析：先以写模式打开文件，csv.writer将行数据写入；再以读模式打开，csv.reader逐行读取返回列表。newline=''防止Windows下多余空行。

十、异常处理

try-except语句：try-except结构语句的逻辑

• • 讲解：try块中放置可能出错的代码，如果发生异常，程序跳转到except块执行，避免程序崩溃。可指定异常类型。
• • 示例代码：

try:    num = int(input("请输入整数："))    result = 100 / numprint("结果是:", result)except ValueError:print("输入的不是有效整数！")except ZeroDivisionError:print("不能除以零！")

• • 输出结果（假设用户输入“abc”）：

请输入整数：abc输入的不是有效整数！

• • 执行过程分析：int("abc")引发ValueError，程序立即跳转到对应的except ValueError块，输出提示，不会执行后续除法。若输入0，则触发ZeroDivisionError。

十一、数制

数制转换：bin()、hex()、oct()等

• • 讲解：bin(x)将整数转为二进制字符串（前缀0b）；hex(x)转为十六进制（前缀0x）；oct(x)转为八进制（前缀0o）。反向转换可用int(s, base)。
• • 示例代码：

num = 42print("十进制:", num)print("二进制:", bin(num))print("八进制:", oct(num))print("十六进制:", hex(num))# 从字符串转换回整数print(int('0b101010', 2))   # 二进制转十进制

• • 输出结果：

十进制: 42二进制: 0b101010八进制: 0o52十六进制: 0x2a42

• • 执行过程分析：42的二进制为101010；八进制52；十六进制2a；int('0b101010', 2)按二进制解析得到42。

以上是带目录的完整考点大纲讲解。您可以将此文档用于备赛复习。祝比赛顺利！

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