青少年软件编程 Python 等级考试一级解析

输出：

print() 方法用于打印输出，是最常见的一个函数。

在 Python 中 print 默认是换行的，如果不想换行，可以这样写：

print(i, end = '')

①输出字符串

>>> print("我喜欢学习 Python")   
我喜欢学习 Python

②输出数字

>>> print(100)
100

③输出变量

>>> a=100
>>> print(a)
100

④输出列表

>>> L = [1,2,'a']         # 列表 
>>> print(L)  
[1, 2, 'a'] 

⑤输出元组

>>> t = (1,2,'a')         # 元组
>>> print(t)  
(1, 2, 'a')

⑥输出字典

>>> d = {'a':1, 'b':2}    # 字典
>>> print(d)  
{'a': 1, 'b': 2}

输入：

Python3 中 input() 函数接受一个标准输入数据，返回为 string（字符串）类型。

案例：

>>>a = input("input:")
input:123                  # 输入整数
>>> type(a)
<class 'str'>              # 字符串
>>> a = input("input:")    
input:runoob              # 正确，字符串表达式
>>> type(a)
<class 'str'>             # 字符串

处理：

处理是对输入的数据进行运算处理得到输出结果的过程。

如加减运算，字符拼接等

>>> name = input("请输入名字：")     #输入
请输入名字：布克
>>> info = "大家好，我叫" + name     #处理
>>> print(info)                    #输出
大家好，我叫布克

2) 掌握 Python 的基本格式，编写程序时会合理的使用缩进、注释、字符串标识；

#我的第一行代码
print('hello world')  #我的第二个注释（字符串）（单引号''）
print("hellow world") #我和上面的输出内容一样，我们都是字符串（"双引号"）
                   
#计算 1 到 10 的和，即 1+2+3+4+...+10
sum = 0                    #定义变量 sum，用做求和
for i in range(11):        #使用 for 循环
    sum = sum + i          #计算 sum 求和的值，注意有缩进（行缩进）
print(sum)                 #输出 sum 的值

3) 掌握变量基本概念，会使用变量，并且掌握变量名的命名和保留字等基本语法；

①变量概念

变量的概念基本上和数学中方程的变量是一致的，只是在计算机程序中，变量不仅可以是数字，还可以是任意数据类型。

②变量的命名（重点）

变量在程序中就是用一个变量名表示，变量名必须是大小写英文、数字和_的组合，且不能以数字开头。

变量的名称可以使用半角的英文（包括字母和数字）和"_"下划线，便是变量的首字母不能使用数字。同时也不能使用 Python 的保留字符。

变量也不能使用空格、连字符、标点符号、引号或其他字符。

严格意义上来说，中文也是可以作为变量名，但是不鼓励使用中文作为变量名。

变量命名：(判断正误)
abcd
a1
b2
a_
b_
_a
Aname
aname
Buser
buser


1a
a-
na,me

③保留字（重点）

4) 理解字符串、数值型变量，会对变量类型进行转换；

①字符串变量

name = '张三'

变量 name 是一个字符串；

②数值型变量

num = 10

变量 num 是一个整数；

sum = 1.2

变量 sum 是一个浮点数

③变量类型转换（重点）

将整数转换成字符串

使用 str() 函数

>>> num = 10
>>> New_num = str(num)
>>> type(New_num)
<class 'str'>

可以使用 type() 函数检验转换的变量类型；

将数值型字符串转换成整数：

使用 int() 函数

>>> num_str = '123'                #变量 num_str 是字符串 123
>>> num_change = int(num_str)      #变量 num_change 是整数 123

5) 掌握并熟练编写带有数值类型变量的程序，具备解决数学运算基本问题的能力；

定义数值型变量 a, b, sum，进行简单的求和运算，举例如下：

a = 10
b = 20
sum = a + b
print(sum)

6) 理解比较表达式、运算符、逻辑运算的基本概念，掌握 Python 编程基础的逻辑表达式。

①算术运算符（重点）

算术运算符也就是数学运算符，用来对数字进行数学运算，比如加减乘除。

+加法运算符：

加法运算符比较简单，和数学中的规则一样；

a = 10
b = 20
sum = a + b


print("sum=",sum)

运行结果：

sum=30

拼接字符串：

当 + 用于数字时表示加法，但当 + 用于字符串时，它还有拼接字符串（将两个字符串连接为一个）的作用；

name = "小象编程"
url = "code.knowbox.cn"
age = 3
info = name + "的网址是" + url +"，它已经" + str(age) + "岁了。"
print(info)

运行结果：

小象编程的网址是 code.knowbox.cn，它已经 3 岁了。

注：str() 函数用来将整数类型的 age 转换成字符串。

-减法运算符：

减法运算法的使用方法与数学中规则一样：

m = 10
n = 3
sum = m - n


print("sum=",sum)

运行结果：

sum= 7

求负数

-除了可以进行减法运算外，还可以用作求负运算（正数变负数，负数变正数）

m = 25
m_neg = -m


n = -10.5
n_neg = -n


print(m_neg, ",", n_neg)

运行结果：

-25 , 10.5

*乘法运算符：

乘法运算和数学中的规则一样

n = 4 * 25
f = 34.5 * 2
print(n, ",", f)

运行结果：

100 , 69.0

重复字符串

*除了可以用作乘法运算，还可以用来重复字符串，也即将 n 个同样的字符串连接起来

str1 = "hello "
print(str1 * 4)

运行结果：

hello hello hello hello

/ 和 // 除法运算符（容易出错）

Python 支持 /和//两个除法运算符，但它们之间是有区别的：

• /表示普通除法，使用它计算出来的结果和数学中的计算结果相同。
• //表示整除，只保留结果的整数部分，舍弃小数部分；注意是直接丢掉小数部分，而不是四舍五入。

 #整数不能除尽
print("23/5 =", 23/5)
print("23//5 =", 23//5)
print("23.0//5 =", 23.0//5)
print("-------------------")
#整数能除尽
print("25/5 =", 25/5)
print("25//5 =", 25//5)
print("25.0//5 =", 25.0//5)
print("-------------------")
#小数除法
print("12.4/3.5 =", 12.4/3.5)
print("12.4//3.5 =", 12.4//3.5)

运行结果：

23/5 = 4.6
23//5 = 4
23.0//5 = 4.0
-------------------
25/5 = 5.0
25//5 = 5
25.0//5 = 5.0
-------------------
12.4/3.5 = 3.542857142857143
12.4//3.5 = 3.0

从运行结果可以发现：

• /的计算结果总是小数，不管是否能除尽，也不管参与运算的是整数还是小数。
• 当有小数参与运算时，//结果才是小数，否则就是整数。

需要注意的是，除数始终不能为 0，除以 0 是没有意义的，这将导致 ZeroDivisionError 错误。

% 求余运算符（容易出错）

Python % 运算符用来求得两个数相除的余数，包括整数和小数。Python 使用第一个数字除以第二个数字，得到一个整数的商，剩下的值就是余数。对于小数，求余的结果一般也是小数。

print("-----整数求余-----")
print("15%6 =", 15%6)
print("-15%6 =", -15%6)
print("15%-6 =", 15%-6)
print("-15%-6 =", -15%-6)
print("-----小数求余-----")
print("7.7%2.2 =", 7.7%2.2)
print("-7.7%2.2 =", -7.7%2.2)
print("7.7%-2.2 =", 7.7%-2.2)
print("-7.7%-2.2 =", -7.7%-2.2)
print("---整数和小数运算---")
print("23.5%6 =", 23.5%6)
print("23%6.5 =", 23%6.5)
print("23.5%-6 =", 23.5%-6)
print("-23%6.5 =", -23%6.5)
print("-23%-6.5 =", -23%-6.5)

运行结果：

-----整数求余-----
15%6 = 3
-15%6 = 3
15%-6 = -3
-15%-6 = -3
-----小数求余-----
7.7%2.2 = 1.0999999999999996
-7.7%2.2 = 1.1000000000000005
7.7%-2.2 = -1.1000000000000005
-7.7%-2.2 = -1.0999999999999996
---整数和小数运算---
23.5%6 = 5.5
23%6.5 = 3.5
23.5%-6 = -0.5
-23%6.5 = 3.0
-23%-6.5 = -3.5

从运行结果可以发现两点：

• 只有当第二个数字是负数时，求余的结果才是负数。换句话说，求余结果的正负和第一个数字没有关系，只由第二个数字决定。
• %两边的数字都是整数时，求余的结果也是整数；但是只要有一个数字是小数，求余的结果就是小数。

次方（乘方）运算符

Python ** 运算符用来求一个 x 的 y 次方，也即次方（乘方）运算符。

print('----次方运算----')
print('3**4 =', 3**4)
print('2**5 =', 2**5)
print('----开方运算----')
print('81**(1/4) =', 81**(1/4))
print('32**(1/5) =', 32**(1/5))

运算结果：

----次方运算----
3**4 = 81
2**5 = 32
----开方运算----
81**(1/4) = 3.0
32**(1/5) = 2.0

②比较表达式（重点）

比较表达式，也称关系运算符，用于对常量、变量或表达式的结果进行大小比较。

如果这种比较是成立的，则返回 True（真），反之则返回 False（假）

Python 比较运算符的使用举例：

print("89 是否大于 100：", 89 > 100)
print("24*5 是否大于等于 76：", 24*5 >= 76)
print("86.5 是否等于 86.5：", 86.5 == 86.5)
print("34 是否等于 34.0：", 34 == 34.0)
print("False 是否小于 True：", False < True)
print("True 是否等于 True：", True == True)

运行结果：

89 是否大于 100：False
24*5 是否大于等于 76：True
86.5 是否等于 86.5：True
34 是否等于 34.0：True
False 是否小于 True：True
True 是否等于 True：True

③逻辑运算（重点）

逻辑运算符及功能

逻辑运算符一般和关系运算符结合使用，例如：

14>6 and 45.6 > 90

14>6 结果为 True，成立，45.6>90 结果为 False，不成立，所以整个表达式的结果为 False，也即不成立。

特别强调：

在 Python 中，and 和 or 不一定会计算右边表达式的值，有时候只计算左边表达式的值就能得到最终结果。

另外，and 和 or 运算符会将其中一个表达式的值作为最终结果，而不是将 True 或者 False 作为最终结果。

对于 and 运算符，两边的值都为真时最终结果才为真，但是只要其中有一个值为假，那么最终结果就是假，所以 Python 按照下面的规则执行 and 运算：

• 如果左边表达式的值为假，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是假，此时 and 会把左边表达式的值作为最终结果。
• 如果左边表达式的值为真，那么最终值是不能确定的，and 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

对于 or 运算符，情况是类似的，两边的值都为假时最终结果才为假，只要其中有一个值为真，那么最终结果就是真，所以 Python 按照下面的规则执行 or 运算：

• 如果左边表达式的值为真，那么就不用计算右边表达式的值了，因为不管右边表达式的值是什么，都不会影响最终结果，最终结果都是真，此时 or 会把左边表达式的值作为最终结果。
• 如果左边表达式的值为假，那么最终值是不能确定的，or 会继续计算右边表达式的值，并将右边表达式的值作为最终结果。

上述结论验证：

url = "www.baidu.com"


print("---False and xxx---")
print(False and print(url))


print("---True and xxx---")
print(True and print(url))


print("---False or xxx---")
print(False or print(url))


print("---True or xxx---")
print(True or print(url))

运行结果：

---False and xxx---
False
---True and xxx---
www.baidu.com
None
---False or xxx---
www.baidu.com
None
---True or xxx---
True

④运算符的优先级（重点）

所谓优先级，就是当多个运算符同时出现在一个表达式中时，先执行哪个运算符。

一级考试中常见运算符优先顺序：

Python 运算符优先级：

3、具备基本的计算思维能力，能够完成较简单的 Python 程序编写：

1) 理解顺序结构语句的特点和写法，能够完成简单顺序结构的程序；

Python 程序分为 3 大结构：

顺序结构

选择结构（分支结构）

循环结构

• Python 顺序结构就是让程序按照从头到尾的顺序依次执行每一条 Python 代码，不重复执行任何代码，也不跳过任何代码。
• Python 选择结构也称分支结构，就是让程序'拐弯'，有选择性的执行代码；换句话说，可以跳过没用的代码，只执行有用的代码。
• Python 循环结构就是让程序'杀个回马枪'，不断地重复执行同一段代码。

顺序结构的程序设计方法如下所述：

1. 根据要解决的问题确定变量的个数；
2. 如果变量的值需要直接给出，如一个常量，需设计相应的赋值语句；
3. 如果变量的值需要用户从键盘输入，需设计相应的输入语句；
4. 如果变量是保存运算的结果，需设计相应的处理语句，如把相应的数学公式转换为 Python 运算表达式，或编写 Python 函数调用语句；
5. 输出相应的信息和结果变量值。

2) 理解比较表达式、运算符、逻辑运算的基本概念，掌握 Python 编程基础的逻辑表达式；

参考上一部分知识点

3) 知道第三方库 turtle 的功能，会导入该库文件，掌握它的一些简单使用方法：前进、后退、左右转、提落笔、画点、画圆。

turtle 库是 Python 语言中一个非常流行的绘制图像的函数库，想象一个小乌龟，在一个横轴为 X、纵轴为 Y 的坐标系原点（0,0）位置开始，它根据一组函数指令的控制，在这个平面坐标系中移动，从而在它爬行的路径上绘制了图形。

基础知识：

①画布（canvas）

画布就是 turtle 为我们展开用于绘图区域，我们可以设置它的大小和初始位置。

设置画布大小

turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None,bg=None)

参数分别为画布的宽 (单位像素), 高，背景颜色。

 turtle.screensize() #返回默认大小 (400, 300)

②画笔

a.画笔的状态

在画布上，默认有一个坐标原点为画布中心的坐标轴，坐标原点上有一只面朝 x 轴正方向小乌龟。这里我们描述小乌龟时使用了两个词语：坐标原点 (位置)，面朝 x 轴正方向 (方向)，turtle 绘图中，就是使用位置方向描述小乌龟 (画笔) 的状态。

b.画笔的属性

画笔 (画笔的属性，颜色、画线的宽度等)

turtle.pensize()：设置画笔的宽度；

turtle.pencolor()：没有参数传入，返回当前画笔颜色，传入参数设置画笔颜色，可以是字符串如"green", 'red',也可以是 RGB 3 元组。

turtle.speed(speed)：设置画笔移动速度，画笔绘制的速度范围 [0,10] 整数，数字越大越快。

c.绘图命令

操纵海龟绘图有着许多的命令，这些命令可以划分为 3 种：一种为运动命令，一种为画笔控制命令，还有一种是全局控制命令。

1. 画笔运动命令

2. 画笔控制命令

3. 全局控制命令

重点内容：

1.导入库文件

使用 turtle 库之前需要先引入库文件

import turtle

2.画布设置

turtle.screensize(canvwidth=None, canvheight=None,bg=None)

参数分别为画布的宽 (单位像素), 高，背景颜色。

turtle.screensize(800,600, "green") 

设置画布的宽为 800，高为 600，背景颜色为绿色。

turtle.setup(width=0.5, height=0.75, startx=None, starty=None)

参数：width, height: 输入宽和高为整数时，表示像素; 为小数时，表示占据电脑屏幕的比例，(star tx, starty): 这一坐标表示矩形窗口左上角顶点的位置，如果为空，则窗口位于屏幕中心。

turtle.setup(width=0.6,height=0.6) 

设置画布所占屏幕宽为 60%，高为 60%

注：画布默认大小为（400，300）

3.画笔设置

turtle.pensize(20)              #设置画笔的宽度为 20
turtle.pencolor("red")          #设置画笔的颜色为红色
turtle.speed(2)                 #设置画笔的移动速度为 2，范围为 0-10

4.前进、后退、左转、右转

turtle.forward(100)         #向前移动 100（像素长度）
turtle.backward(100)        #向后移动 100
turtle.left(90)             #逆时针移动 90 度
turtle.right(90)            #顺时针移动 90 度

5.提笔、落笔、

turtle.penup()              #抬起画笔，不再画线
turtle.pendown()            #落下画笔，继续画线

6.到达指定坐标

turtle.goto(100,100)       #将画笔移动到坐标（100,100）位置

7.画点

turtle.dot(20)             #绘制一个直径为 20 的圆点
turtle.dot(100,"red")      #绘制一个直径 100，颜色为红色的圆点

8.画圆

turtle.circle(100)         #画一个半径为 100 的圆

（二）考核目标

让学生掌握基本的 Python 编程相关知识和方法，会使用 IDLE 进行编程，熟悉 Python 的基本语法规则，会用 turtle 库完成简单的顺序执行的 Python 程序，能够解决较为简单的问题。

（三）能力目标

通过本级考核的学生，对 Python 编程有了基本的了解，熟悉至少一种 Python 编程环境的操作，会编写含有变量及库文件的基本程序。具备用计算思维的方式解决简单的问题能力。

（四）知识块

（五）知识点描述

（六）题型配比及分值