高中信息技术（必修1）RJ02-02算法概念及描述知识点

高中信息技术（必修1）RJ02-02算法概念及描述知识点整理本课程聚焦算法的核心概念与常用描述方法，是高中信息技术必修1中数据与计算模块的基础内容。通过学习，需理解算法的本质与特征，掌握自然语言、流程图、伪代码三种核心描述方式，能准确区分算法与程序的差异，为后续程序设计学习奠定基础。以下是课程主要知识点梳理、配套练习题及答案解析。一、核心知识点梳理知识点1：算法的概念算法是解决特定问题的有限、确定、可行的步骤序列。简单来说，算法就是为完成某一任务而设计的清晰、有序的操作步骤。其核心作用是将问题解决思路转化为可执行的步骤，是程序设计的灵魂——程序是算法的计算机语言实现，而算法脱离具体编程语言依然存在。知识点2：算法的基本特征算法必须具备以下5个基本特征，缺一不可：有穷性：算法在执行有限步骤后必须结束，不能无限循环（如“计算1+2+3+...”无终止条件，不满足有穷性）；确定性：每个步骤的含义明确、唯一，不存在歧义（如“将某个数变大一点”表述模糊，不满足确定性）；可行性：每个步骤都能通过已有的技术和操作实现（如“计算地球与火星的实时距离”需特定设备支持，对普通场景不满足可行性）；输入：算法可有0个或多个输入（如“计算5的平方”无需输入，“计算a+b的值”需2个输入）；输出：算法必须有1个或多个输出（无输出的步骤序列无实际意义，如“仅执行1+2计算不输出结果”不构成算法）。知识点3：算法的常用描述方法常用的算法描述方法有三种，各有优劣，适用于不同场景：自然语言描述：用日常口语或书面语描述步骤，通俗易懂，适合初学者表达思路，但存在歧义性，步骤繁琐，不适合复杂算法；流程图描述：用规定的图形符号（如起止框、处理框、判断框、流程线等）表示步骤，直观清晰，无歧义，能体现算法的逻辑结构（顺序、选择、循环），是最常用的描述方式；伪代码描述：介于自然语言和编程语言之间的简化语言，保留编程语言的核心语法结构（如变量、循环、条件判断），省略具体语法细节，简洁严谨，便于转化为实际程序代码。附：流程图核心符号及含义：①起止框（圆角矩形）：表示算法的开始或结束；②处理框（矩形）：表示数据的计算、赋值或具体操作；③判断框（菱形）：表示对条件进行判断，产生“是（Y）”或“否（N）”两个分支；④流程线（箭头）：表示步骤的执行顺序；⑤输入/输出框（平行四边形）：表示数据的输入或结果的输出。知识点4：算法的逻辑结构任何复杂算法都可由三种基本逻辑结构组合而成，这是结构化算法设计的基础：顺序结构：步骤按先后顺序依次执行，无分支、无循环，是最基础的结构（如“输入a，计算a+3，输出结果”）；选择结构（分支结构）：根据条件判断结果，选择执行不同的步骤（如“输入成绩，若≥60则输出‘及格’，否则输出‘不及格’”）；循环结构（重复结构）：在条件满足时，重复执行某一段步骤，分为两种：①当型循环（先判断条件，满足则执行循环体）；②直到型循环（先执行一次循环体，再判断条件，满足则继续循环）。知识点5：算法与程序的区别与联系①联系：程序是算法的具体实现，算法是程序的逻辑核心，一个算法可通过多种编程语言（如Python、C++）转化为多个程序；②区别：算法是抽象的步骤序列，不依赖具体语言，强调“怎么做”；程序是具体的代码，依赖特定编程语言，包含语法细节，是“实际怎么做”的载体；算法必须满足有穷性等特征，程序可能因逻辑错误出现无限循环（不满足有穷性）。二、各知识点配套练习题及答案解析（一）知识点1：算法的概念练习题1：下列关于算法的说法，正确的是（）A.算法就是程序，是用编程语言写的代码

B.算法必须有输入，否则无法执行

C.算法是解决问题的步骤序列，必须有限步完成

D.同一个问题只能有一个算法答案：C解析：A错误，算法是抽象的步骤序列，程序是算法的语言实现，二者不等同；B错误，算法可有0个输入（如“计算2×3”无需输入）；C正确，有穷性是算法的核心特征之一，必须有限步结束；D错误，同一个问题可设计多个算法（如计算1+2+...+100，可通过顺序累加或公式（100×101）/2两种算法实现）。练习题2：判断“计算所有正整数的和”是否构成算法，并说明理由。答案：不构成算法。解析：算法必须具备有穷性，即执行有限步骤后必须结束。“计算所有正整数的和”是无限循环的过程，没有终止条件，无法在有限步骤内完成，不满足有穷性，因此不构成算法。（二）知识点2：算法的基本特征练习题1：下列步骤序列中，不满足算法确定性特征的是（）A.输入a，计算a×2，输出结果

B.输入a，若a较大则输出a+1，否则输出a-1

C.输入a，计算a+3，输出结果

D.输入a，若a≥0则输出a，否则输出-a答案：B解析：确定性要求每个步骤的含义明确、唯一，无歧义。选项B中“a较大”的表述模糊，无法明确判断“较大”的标准（如a>10还是a>100），不同人可能有不同理解，导致步骤执行结果不唯一，不满足确定性；A、C、D的步骤表述均清晰，无歧义，满足确定性。练习题2：某算法的步骤为“输入两个数a和b，计算a÷b，输出结果”，该算法是否满足可行性特征？请说明理由。答案：不满足可行性特征（或不完全满足可行性）。解析：可行性要求每个步骤都能通过现有技术和操作实现。当输入的b=0时，“a÷b”是数学上的无意义运算，无法实现，因此该算法在b=0的情况下不满足可行性；若添加“判断b是否为0，若b=0则输出‘除数不能为0’，否则计算a÷b并输出”的步骤，才能满足可行性。练习题3：下列关于算法特征的说法，错误的是（）A.算法的输出可以有多个

B.算法的步骤必须是确定的，不能有歧义

C.算法可以无限循环，只要能得到结果

D.算法的每个步骤都必须是可行的答案：C解析：C错误，有穷性是算法的必备特征，算法必须在有限步骤内结束，不能无限循环；A正确，算法可有1个或多个输出（如“输入a，输出a的平方和立方”有两个输出）；B正确，对应确定性特征；D正确，对应可行性特征。（三）知识点3：算法的常用描述方法练习题1：下列关于流程图的说法，正确的是（）A.流程图中，判断框只能有一个入口和一个出口

B.处理框用于表示数据的输入或输出

C.流程线的箭头方向表示步骤的执行顺序

D.起止框只能放在流程图的开头答案：C解析：A错误，判断框有一个入口和两个出口（对应条件“是”和“否”）；B错误，输入/输出框（平行四边形）用于表示输入或输出，处理框（矩形）用于表示计算或赋值；C正确，流程线的箭头明确指示步骤的执行顺序；D错误，起止框有两个，分别放在流程图的开头（开始）和结尾（结束）。练习题2：用自然语言描述“输入一个整数n，判断其是否为偶数，若为偶数则输出‘是偶数’，否则输出‘是奇数’”的算法步骤。答案：算法步骤如下：

1.输入一个整数n；

2.计算n除以2的余数（即n%2）；

3.判断余数是否为0；

4.若余数为0，则输出“是偶数”；

5.若余数不为0，则输出“是奇数”。解析：自然语言描述需清晰、有序，涵盖“输入-处理-判断-输出”的完整流程，避免歧义。本题核心是通过余数判断奇偶性，步骤需明确判断条件和对应输出结果。练习题3：下列关于伪代码的说法，错误的是（）A.伪代码依赖具体的编程语言语法

B.伪代码简洁严谨，便于转化为程序代码

C.伪代码省略了编程语言中的冗余细节

D.伪代码可体现算法的逻辑结构答案：A解析：A错误，伪代码介于自然语言和编程语言之间，不依赖具体编程语言的语法（如无需严格区分Python的缩进或C++的分号）；B、C、D均正确，伪代码保留算法的核心逻辑（如条件判断、循环），省略语法细节，既便于表达思路，也能快速转化为实际代码。练习题4：用流程图描述“输入a、b两个数，输出其中较大的数”的算法。答案：流程图核心结构如下：

1.起止框：开始；

2.输入/输出框：输入a、b；

3.判断框：a>b？

4.分支1（是）：处理框+输入/输出框：输出a；

5.分支2（否）：处理框+输入/输出框：输出b；

6.起止框：结束。解析：该算法属于选择结构，核心是通过判断框比较a和b的大小，分两支执行输出操作。流程图需使用正确的符号：起止框（圆角矩形）、输入/输出框（平行四边形）、判断框（菱形）、流程线（箭头），并标注各步骤的含义和分支方向。（四）知识点4：算法的逻辑结构练习题1：下列算法中，属于循环结构的是（）A.输入a、b、c，计算a+b+c，输出结果

B.输入一个数，判断其是否为质数，输出判断结果

C.输入n，计算1+2+...+n的和，输出结果

D.输入长方形的长和宽，计算面积并输出答案：C解析：A、D属于顺序结构（步骤依次执行，无分支、无循环）；B属于选择结构（通过多个条件判断是否为质数，有分支）；C属于循环结构（需重复执行“累加”操作，直到累加至n，满足循环结构的特征）。练习题2：判断“先执行一次循环体，再判断条件是否满足，若满足则继续循环”属于哪种循环结构？并举例说明。答案：属于直到型循环结构。解析：直到型循环的核心是“先执行，后判断”，无论条件是否满足，循环体都会先执行一次。举例：“计算1+2+...+100的和”，用直到型循环描述为：

1.初始化sum=0，i=1；

2.执行sum=sum+i；

3.执行i=i+1；

4.判断i>100？

5.若不满足（i≤100），则返回步骤2继续循环；若满足（i>100），则输出sum。

该循环中，即使i初始值为101（不满足循环条件），也会先执行一次sum累加和i递增操作。练习题3：下列关于算法逻辑结构的说法，正确的是（）A.顺序结构中可以包含选择结构

B.循环结构中不能包含选择结构

C.选择结构中只能有一个分支

D.所有算法都必须包含三种逻辑结构答案：A解析：A正确，复杂的顺序结构中可嵌套选择结构（如“输入a，计算a+3，若结果≥10则输出‘大于等于10’，否则输出结果”，包含顺序和选择结构）；B错误，循环结构中常包含选择结构（如循环的终止条件判断）；C错误，选择结构有两个分支（条件“是”和“否”）；D错误，简单算法可能只包含顺序结构（如“输入a，输出a×5”），无需选择和循环结构。（五）知识点5：算法与程序的区别与联系练习题1：下列关于算法与程序的说法，正确的是（）A.算法就是程序，程序就是算法

B.一个算法只能对应一个程序

C.算法是抽象的，程序是具体的

D.程序必须满足有穷性，算法不一定答案：C解析：A错误，算法是抽象的步骤序列，程序是算法的具体代码实现，二者不等同；B错误，一个算法可通过多种编程语言转化为多个程序（如计算a+b的算法，可写Python程序、C++程序等）；C正确，算法不依赖具体语言，是抽象逻辑，程序是具体的代码载体；D错误，算法必须满足有穷性，程序可能因逻辑错误出现无限循环（不满足有穷性）。练习题2：简述算法与程序的联系与区别。答案：联系：①算法是程序的逻辑核心，程序是算法的具体实现；②一个算法可通过多种编程语言转化为多个程序，一个程序对应唯一一个算法。

区别：①抽象性：算法是抽象的步骤序列，不依赖具体语言；程序是具体的代码，依赖特定编程语言；②语法要求：算法无语法限制，只需清晰有序；程序需遵循特定编程语言的语法规则；③有穷性：算法必须满足有穷性；程序可能因逻辑错误（如无限循环）不满足有穷性；④目的：算法侧