資訊競賽高手進

2021-05-24 22:38:13 字數 5117 閱讀 6570

1樓:匿名使用者

國際標準書號(international standard book number)簡稱isbn。

isbn 978-7-107-17648-7 是普通高中課程標準實驗教科書 《化學 必修2》的書號。

關於資訊競賽,請參考附檔(無法插入文件,請參考以下內容)。

課 題: §1 資訊競賽及一些術語簡介 備課:蓋建華 審稿:

目標 (1)瞭解資訊競賽背景知識,掌握競賽的知識結構。

(2)會初步運用資訊科學的思想去考慮問題。

概要 重點:競賽要掌握的知識結構、資料結構、演算法的概念。

難點:一些術語及其內涵,要求深刻掌握資料結構、演算法的概念。

背景知識 1 資訊學奧賽的全稱是青少年資訊學(計算機)奧林匹克競賽(早期稱為青少年計算機程式設計競賽),是旨在廣大青少年中普及計算機教育,推廣計算機應用的一項學科性競賽活動。全國性的資訊學奧賽可分為三個層次:先舉辦全國資訊學(計算機)奧林匹克分割槽聯賽(簡稱noip),聯賽分高中組,初中組進行, 以普及為主。

在分割槽聯賽的基礎上,各省市組成自己的代表隊(一般為3名選手),參加第二個層次的比賽,即全國青少年資訊學奧林匹克競賽 (簡稱 noi), 第三個層次是從 noi 中選拔優秀選手(一般為 15 人), 經過培訓, 考試選拔,組成國家隊(一般 4—5 人). 參加國際資訊學奧林匹克競賽, 即ioi, 這是國際性的最高水平的競賽。 競賽分兩輪:

初試和複試。初試形式為筆試,側重考察學生的計算機基礎知識和程式設計的基本能力,並對知識面的廣度進行測試。初試為資格測試,各省初試成績在本賽區前15%的學生進入複賽。

複試形式為上機,著重考察學生對問題的分析理解能力,數學抽象能力,程式語言的能力和程式設計技巧、想象力和創造性等。各省聯賽的等第獎在複試的優勝者中產生。

2 初賽內容與要求

▲計算機的基本常識

1.計算機和資訊社會(資訊社會的主要特徵、計算機的主要特徵、數字通訊網路的主要特徵、數字化)

2.資訊輸入輸出基本原理(資訊交換環境、文字圖形多**資訊的輸入輸出方式)

3.資訊的表示與處理(資訊編碼、微處理部件mpu、記憶體儲結構、指令,程式,和儲存程式原理、程式的三種基本控制結構)

4.資訊的儲存、組織與管理(儲存介質、儲存器結構、檔案管理、資料庫管理)

5.資訊系統組成及互連網的基本知識(計算機構成原理、槽和埠的部件間可擴充套件互連方式、層次式的互連結構、網際網路絡、tcp/ip協議、http協議、web應用的主要方式和特點)

6.人機互動介面的基本概念(視窗系統、人和計算機交流資訊的途徑(文字及互動操作))

7.資訊科技的新發展、新特點、新應用等。

▲計算機的基本操作

1. windows和linux的基本操作知識

2. 網際網路的基本使用常識 (網上瀏覽、搜尋和查詢等)

3. 常用工具軟體使用(文字編輯電子郵件收發等)

▲資料結構

1.程式語言中基本資料型別(字元、整數、長整數、浮點)

2. 浮點運算中的精度和數值比較

3.一維陣列(串)與線性表

4.記錄型別(pascal)/ 結構型別(c)

▲程式設計

1.結構化程式設計的基本概念

2.閱讀理解程式的基本能力

3.具有將簡單問題抽象成適合計算機解決的模型的基本能力

4.具有針對模型設計簡單演算法的基本能力

5.程式流程描述(自然語言/偽碼/ns圖/其他)

6.程式設計語言(pascal/c/c++,2003仍允許basic)

▲基本演算法處理

1.初等演算法(計數、統計、數**算等)

2.排序演算法(冒泡法、插入排序、合併排序、快速排序)

3.查詢(順序查詢、二分法)

4.回溯演算法

課前預習 說說對下列概念的理解

(1)tcp/ip協議 (2)資料結構

(3)pascal語言 (4)演算法

思考** 1、思考回答下列情景題:

tcp/ip 是供已連線因特網的計算機進行通訊的通訊協議。tcp/ip 定義了電子裝置(比如計算機)如何連入因特網,以及資料如何在它們之間傳輸的標準。資料以tcp/ip協議進行傳輸時,可以拿信件的處理過程來類比。

資料好比是________。ip地址好比是________。tcp埠好比是_________。

假如有人不按協議操作,或者是向所有群體傳送大量資訊,或者是向某個人傳送大量資訊,最終導致網路擁塞或者癱瘓,這叫做___________。

程式設計中,陣列可以用數學上的數列來類比。假設數列的通項公式為an=4n+1(n>=1),則a[10]=____________。下面是計算機上儲存的一個4*4的數陣,如果用數列的通項公式來表示,應該為_________________。

如果把它看做一個4*4的**,比如第4行第4列的數字為a[4,4]=8,則a[m,n](m,n取1..4)的通式為___________________ (用m,n來表示)。

1 4 9 16

1 2 3 4

25 36 49 64

5 6 7 8

遞推演算法是一種用若干步可重複的簡單運算(規律)來描述複雜問題的方法。比如要把任何一個自然數的立方寫成一串連續奇數之和。可以按如下方法遞推:

13=1

23=3+5=8

33=7+9+11=27

43=13+15+17+19=64

……………………….

設n為輸入的一個任意自然數,它的立方是由m個奇數之和構成的,其中第一個奇數為p,則n3=p+____+...+______。n+1立方是由____個奇數之和構成,其中第一個奇數為_______。

另外當n=1時,m=_____,p= ______。

(1)把陣列a[n]中的元素進行平方運算,得到的新的陣列如何表達?

(2)把按從大到小順序排列。

(3)以信件來類比,資料按tcp/ip協議組裝好後,應該包含哪些地址資訊?

(4)如果有人不按業界定製的協議去實現自己的網路通訊,那他用的是什麼協議?

(5)如果不用遞推演算法,你能使用數學歸納法得出n3的表達方法嗎?你能否從中體會到計算機處理方法和數學思考方法的一些區別?

新知** 思考下列問題:

1 假設有一個陣列(array),裡面有8個元素。

觀察其特點,發現裡面的元素都是_____,具有相同型別,並且他們是____的形式組織起來。我們把這些按序排列的同類資料元素的集合稱為陣列。

在整數陣列的基礎上,我們可以定義一些標準的操作,比如找最大最小數,排序等等。大家考察一下,在陣列上還可以定義哪些操作?

因此,在電腦科學中,資料結構是一門研究非數值計算的程式設計問題中計算機的操作物件(資料元素)以及它們之間的關係和運算等的學科,而且確保經過這些運算後所得到的新結構仍然是原來的結構型別。

另外,我們也可以從集合和函式的觀點來考察資料結構。例如上述陣列的元素可以組成一個集合,他們之間的先後關係、大小關係、排序等都可以理解為______關係。

資料結構可以形式地定義為(k,r)(或(d,s)),其中,k是資料元素的有限集,r是k上的關係的有限集。

2 通過上面遞迴演算法的例題,我們總結一下演算法的特徵:

演算法(algorithm)是一系列解決問題的清晰指令,也就是說,能夠對一規範的_____,在有限時間內獲得所要求的____。演算法可以理解為有基本運算及規定的運算順序所構成的完整的解題步驟。或者看成按照要求設計好的有限的確切的計算序列,並且這樣的步驟和序列可以解決一類問題。

一個演算法應該具有以下五個重要的特徵:

1、有窮性: 一個演算法必須保證執行有限步之後結束;

2、確切性: 演算法的每一步驟必須有確切的定義;

3、輸入:一個演算法有0個或多個輸入,以刻畫運算物件的初始情況,所謂0個輸入是指演算法本身定除了初始條件;

4、輸出:一個演算法有一個或多個輸出,以反映對輸入資料加工後的結果。沒有輸出的演算法是毫無意義的;

5、可行性: 演算法原則上能夠精確地執行,用筆和紙做有限次運算後即可完成。

例題說明 [例1] 植樹節那天,有五位參加了植樹活動,他們完成植樹的棵數都不相同。問第一位同學植了多少棵時,他指著旁邊的第二位同學說比他多植了兩棵;追問第二位同學,他又說比第三位同學多植了兩棵;…如此,都說比另一位同學多植兩棵。最後問到第五位同學時,他說自己植了10 棵。

到底第一位同學植了多少棵樹?

[例2]斐波列契數列(faibonacci)0,1,1,2,3,5,8,13,21,34……求此數列第n項。

[例3]用篩法求出25以內的全部素數。

[例4]輸入4名學生數學、物理、英語、化學、pascal五門課的考試成績,求出每名學生的平均分,列印出**。

當堂反饋練習 1、微型計算機的運算器、控制器及記憶體儲器的總稱是____。

a)cpu b)alu

c)mpu d)主機

2、反映計算機儲存容量的基本單位是____。

a)二進位制位 b)位元組

c)字 d)雙字

3、十進位制數123變換為等值的二進位制數是____。

a)110101 b)110110

c)111011 d)110011

4、刪除陣列中的某元素,且右邊的元素都向左平移一格。

小結 1、學好資訊科學,一方面要大體上了解計算機組成、網路、作業系統等知識,另一方面要學會程式設計,這樣才能讓計算機聽你的指令。另外資料結構和演算法是資訊競賽的靈魂。

2、大家可以從遞推演算法上深刻體會到資訊科學的思維特徵。

學生反思

課後作業 1、猴子吃棗問題:猴子摘了一堆棗,第一天吃了一半,還嫌不過癮,又吃了一個;第二天,又吃了剩下的一半零一個;以後每天如此。到第十天,猴子一看只剩下一個了。

問最初有多少個棗子?

2、樓梯有n 級臺階,上樓可以一步上一階,也可以一步上二階。計算共有多少種不同走法?

3、兔子在出生兩個月以後,就具有生殖後代的能力。假設一對兔子,每月都能生一對兔子,生出來的每一對小兔子,在出生兩個月後,也每月生一對兔子。那末,由一對剛出生的小兔子開始,連續不斷地繁殖下去,在某個指定的月份有多少對兔子?

4、給一維陣列輸入m個整數,假設m=6,陣列元素分別為 7 4 8 9 1 5 ,

要求建立一個如下陣列(矩陣):

7 4 8 9 1 5

4 8 9 1 5 7

8 9 1 5 7 4

9 1 5 7 4 8

1 5 7 4 8 9

5 7 4 8 9 1

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