2026苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册（全册）同步练习及答案（附目录）

苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册（全册）同步练习及答案目录第四单元用算法解决问题第1课确定和分析问题第2课设计算法第3课用程序验证算法第4课优化程序解决问题第五单元算法的效率第1课问题规模与算法步骤的执行次数第2课不同算法的效率第六单元在线社会中的算法第1课在线生活中的算法第2课人工智能离不开算法第3课算法与知识产权人工智能主题学习走近机器学习算法跨学科主题学习解密玩具汉诺塔全册同步练习及答案第四单元用算法解决问题第1课确定和分析问题一、填空题1.用算法解决问题的第一步是______，明确我们要解决的问题是什么。2.收集用户需求常用的两种方法是______和______。3.分析问题时，我们可以从______需求和______设计两个方面展开。4.“分解”是计算思维的核心思想，它是指将______的问题拆分成若干个______的子问题。5.在设计“加法运算小能手”程序时，需要考虑的使用者主要是______和______。二、选择题1.下列哪一项不是确定和分析问题的步骤（）

A.发现并明确问题

B.收集用户需求

C.设计程序算法

D.进行问题分解2.小智想设计一个“口算小助手”程序，用来帮助低年级同学练习数学计算，请问这个程序的主要用户是（）

A.小智自己

B.低年级同学

C.数学老师

D.家长3.关于“分解”思想，下列说法错误的是（）

A.分解可以把复杂问题变简单

B.分解后的子问题不能再继续分解

C.制作书包可以分解为设计、选材、缝制等子问题

D.分解是解决大型项目的有效方法4.在收集“加法运算小能手”程序的需求时，下列问题最适合问卷调查的是（）

A.你希望程序有哪些功能？

B.你喜欢什么颜色的界面？

C.你每天做多少道口算题？

D.你觉得程序操作方便吗？5.分析“加法运算小能手”的功能需求时，不需要考虑的是（）

A.自动出题

B.自动批改

C.界面颜色

D.统计得分三、判断题1.确定问题时，只需要知道自己想做什么，不需要考虑别人的需求。（）2.访谈可以深入了解用户的想法，适合收集详细的需求。（）3.复杂的问题无法解决，只能放弃。（）4.“加法运算小能手”程序的界面设计要简洁、易用，适合低年级同学。（）5.分解问题时，要把问题拆得尽可能小，直到每个子问题都容易解决。（）四、简答题1.请简要说说，在设计程序前，为什么要先确定和分析问题？2.列举两个生活中运用“分解”思想解决问题的例子。3.如果让你设计一个“班级图书管理”小程序，你会如何收集用户需求？主要考虑哪些功能需求？五、实践分析题阅读下面的材料，回答问题。

小智的妈妈是数学老师，每天要给低年级同学出20以内的加法题，还要批改作业，工作量很大。小智想设计一个“加法运算小能手”程序，帮助妈妈减轻负担。这个程序要解决的核心问题是什么？请写出两个主要用户及他们的需求。3.请运用“分解”思想，把设计这个程序的问题拆分成3个主要子问题。参考答案一、填空题1.确定问题2.访谈问卷调查3.功能界面4.复杂简单5.低年级同学数学老师二、选择题1.C2.B3.B4.C5.C三、判断题1.×2.√3.×4.√5.√四、简答题1.明确要解决的问题，了解用户需求，避免盲目设计；将复杂问题分解为简单子问题，降低解决难度，提高效率。2.示例：①制作手工飞机，可分解为设计图纸、裁剪材料、拼接组装、涂色装饰；②打扫房间，可分解为整理物品、扫地、拖地、擦桌子。3.收集需求：访谈老师和同学、发放问卷；功能需求：图书录入、借阅登记、归还登记、查询图书、统计借阅情况。五、实践分析题1.帮助数学老师自动生成20以内加法题，自动批改作业，减轻出题和批改负担。2.①低年级同学：能练习加法运算，查看答题对错；②数学老师：快速出题、自动批改、统计学生答题情况。3.①设计程序界面；②实现自动出题功能；③实现自动批改和统计功能。第2课设计算法一、填空题1.算法是解决问题的______，是计算机执行操作的依据。2.算法的三个基本要素是______、______、______。3.设计算法时，要把模糊的想法转化为______、______、______的操作步骤。4.描述算法常用的两种方式是______和______。5.“加法运算小能手”程序中，自动出题、批改10道题，需要用到______结构（填“顺序”或“循环”）。二、选择题1.下列关于算法的说法，正确的是（）

A.算法可以没有步骤

B.算法的步骤可以模糊不清

C.同一问题可以有多种算法

D.算法只能用流程图描述2.算法的“输入”是指（）

A.解决问题的核心操作

B.已知条件或需要的数据

C.最终得到的结果

D.程序运行的界面3.设计“20以内加法出题”算法时，不需要的步骤是（）

A.生成两个20以内的随机数

B.显示加法题目

C.判断答案是否正确

D.统计答题时间4.用自然语言描述算法的优点是（）

A.简洁直观

B.通俗易懂

C.严谨规范

D.适合复杂算法5.循环结构算法的主要作用是（）

A.按顺序执行步骤

B.重复执行某些步骤

C.选择不同的执行路径

D.输入数据三、判断题1.设计算法时，步骤越多越好，不用考虑效率。（）2.计算机可以直接理解“自动出题”这样模糊的指令。（）3.一个正确的算法，必须有明确的结果，且步骤能在有限时间内完成。（）4.描述算法时，只能用一种方式，不能混合使用。（）5.优化算法可以让程序运行更高效、更简洁。（）四、简答题1.请简要说说，算法和我们平时做事情的步骤有什么相同点和不同点？2.设计“加法运算小能手”自动批改算法时，需要包含哪些关键步骤？3.对比顺序结构和循环结构算法，说说它们的区别和适用场景。五、算法设计题请用自然语言描述以下问题的算法步骤。计算“1+2+3+…+10”的结果。2.设计一个算法，判断输入的一个数是奇数还是偶数。3.设计“加法运算小能手”程序中，“出1道20以内加法题并批改”的算法步骤。参考答案一、填空题1.有序步骤2.输入处理输出3.明确有序可执行4.自然语言流程图5.循环二、选择题1.C2.B3.D4.B5.B三、判断题1.×2.×3.√4.×5.√四、简答题1.相同点：都是解决问题的步骤，有先后顺序；不同点：算法是计算机能执行的精确、无歧义的步骤，平时做事步骤可灵活调整，无需严格精确。2.①获取用户输入的答案；②将用户答案与正确答案对比；③判断对错并给出提示；④统计答对或答错次数。3.区别：顺序结构按先后顺序依次执行步骤，不重复；循环结构重复执行某一段步骤，直到满足条件停止。适用场景：顺序结构适合简单、一次性完成的任务；循环结构适合需要重复操作的任务（如多次出题、多次计算）。五、算法设计题1.①初始化变量sum=0，i=1；②将i加到sum中；③i增加1；④重复步骤②-③，直到i>10；⑤输出sum的值。2.①输入一个数n；②计算n除以2的余数；③如果余数为0，输出“偶数”；否则，输出“奇数”。3.①生成两个20以内的随机数a和b；②显示题目“a+b=？”；③获取用户输入的答案c；④判断c是否等于a+b；⑤如果相等，输出“答对了！”；否则，输出“答错了，正确答案是a+b”。第3课用程序验证算法一、填空题1.程序是算法的__________实现，算法是程序的__________依据。2.在编写程序前，需要根据算法流程图创建__________并完成赋值。3.验证算法是否正确，需要通过__________不同数据反复运行程序。4.程序中出现的错误，通常被称为__________。5.“加法运算小能手”程序的核心功能是__________和__________。二、判断题1.算法设计完成后，不需要编写程序就能直接验证其正确性。（）2.编写程序时，变量的创建和赋值可以随意进行，不需要对应算法流程。（）3.测试程序时，只需要用一组数据运行一次即可。（）4.程序运行结果与预期不一致，说明算法可能存在问题。（）5.将算法转化为程序，是验证算法的重要环节。（）三、选择题1.下列哪项是用程序验证算法的第一步？（）

A.运行程序

B.创建变量并赋值

C.设计算法流程图

D.测试数据2.“加法运算小能手”程序中，不属于核心步骤的是（）

A.出题

B.批改

C.显示结果

D.美化界面3.当程序运行结果错误时，下列做法不合理的是（）

A.检查算法流程

B.排查程序代码

C.忽略错误继续使用

D.修改后重新测试4.关于算法与程序的关系，说法正确的是（）

A.算法就是程序

B.程序是算法的具体实现

C.算法是程序的代码

D.程序决定算法5.验证算法的目的是（）

A.让程序更美观

B.检查算法是否正确可行

C.提高程序运行速度

D.简化程序代码四、简答题1.简述用程序验证算法的基本步骤。2.为什么需要用多组不同数据测试程序？3.结合“加法运算小能手”程序，说说算法与程序的联系。五、实践分析题小明根据“判断奇偶数”的算法编写了程序，步骤如下：

①输入一个数；②用这个数除以2；③显示余数；④如果余数为0，显示“偶数”，否则显示“奇数”。

但运行时输入数字4，程序显示“奇数”。请分析：程序出现错误的可能原因是什么？2.应该如何排查并修正这个问题？参考答案一、填空题1.具体；核心2.变量3.多组4.Bug5.出题；批改二、判断题1.×2.×3.×4.√5.√三、选择题1.C2.D3.C4.B5.B四、简答题1.①设计算法流程图；②根据流程图创建变量并赋值；③编写对应程序代码；④用多组数据运行程序测试；⑤对比结果验证算法正确性。2.避免单一数据的偶然性，全面检验算法在不同情况下的可行性，确保算法普遍适用。3.算法是“加法运算小能手”程序的设计思路（出题、批改逻辑），程序是将该思路转化为可执行的代码，算法决定程序功能，程序实现算法目标。五、实践分析题1.可能是程序代码中判断条件写反了（如余数为0时显示“奇数”），或计算余数的代码错误。2.①检查算法流程是否正确；②核对程序中余数计算和判断条件的代码；③修正错误代码后，用4、5、6等多组数据重新测试，直到结果正确。第4课优化程序解决问题一、填空题程序优化是在不改变__________的前提下，让程序更简洁、高效。优化程序时，首先要找出程序中的__________步骤和不合理指令。模块化编程可通过__________实现，便于程序的编写和阅读。“加法运算小能手”程序优化时，可将重复出题的步骤设计成__________。程序优化的核心目标是提升程序的__________和可读性。二、判断题程序优化会改变程序原本的功能。（）去除程序中的冗余步骤是优化的重要方式。（）自定义函数可以简化重复代码，让程序更简洁。（）简单程序不需要优化，复杂程序才需要优化。（）优化后的程序运行速度一定比原程序快。（）三、选择题下列属于程序优化的是（）增加无关的显示步骤去除重复的代码片段改变程序的核心功能增加程序的图片装饰模块化编程的优势不包括（）简化程序结构便于修改和维护提高代码复用性让程序运行结果更准确优化“加法运算小能手”程序时，合理的做法是（）每次出题都重复编写相同代码设计自定义函数实现出题功能删除批改结果的步骤增加无关的运算步骤判断程序是否需要优化，主要看（）程序是否美观程序是否存在冗余或低效步骤程序的代码长度程序的运行时间长短下列关于程序优化的说法，正确的是（）优化就是删除所有代码优化可提高程序的运行效率优化后的程序一定更复杂优化只针对重复代码四、简答题什么是程序优化？程序优化有哪些好处？举例说明生活中的“优化”现象，类比程序优化的思路。简述用自定义函数优化程序的优势。五、实践分析题观察“计算5道9加几”的两段程序：程序一：重复5次编写“9+1=？”“9+2=？”…“9+5=？”的出题和批改代码。程序二：设计自定义函数实现“9加几”运算，调用5次函数完成出题和批改。请回答：哪段程序是优化后的程序？理由是什么？2.程序二相比程序一，有哪些优化优势？参考答案填空题核心功能冗余自定义函数自定义函数运行效率判断题1.×2.√3.√4.×5.√选择题1.B2.D3.B4.B5.B简答题程序优化是在不改变程序核心功能的前提下，通过去除冗余步骤、简化代码、模块化设计等方式改进程序的过程。好处：让程序更简洁、运行更高效、便于阅读和修改维护。示例：整理书包时，按学科分类收纳（优化），比随意堆放更易找到书本；程序优化同理，通过归类、简化，减少冗余，提升效率。可将重复代码封装，避免重复编写；简化程序结构，逻辑更清晰；便于修改，修改函数即可更新所有调用处的功能；提高代码复用性。实践分析题程序二是优化后的程序。理由：程序二通过自定义函数封装重复运算逻辑，避免代码冗余，符合程序优化“简洁、高效”的要求。优势：①减少重复代码，程序更简洁；②逻辑清晰，便于阅读和检查错误；③修改方便，调整函数即可修改所有题目，无需逐段修改；④提高代码复用性，可灵活调整调用次数。第五单元算法的效率第1课问题规模与算法步骤的执行次数一、填空题算法是解决问题的__________和规则的有序集合。问题规模指的是算法处理__________的大小或数量，通常用字母__________表示。算法步骤的执行次数与问题规模成__________关系，问题规模越大，执行次数越__________。在计算1+2+3+…+n的累加算法中，当n=50时，循环执行__________次；当n=200时，循环执行__________次。猜数游戏中，若数字范围是1-50，问题规模是__________；若数字范围是1-200，问题规模是__________。计算机执行算法的时间长短主要取决于两个因素：一是计算机的__________，二是算法步骤的__________。对于同一算法，问题规模扩大2倍，算法执行次数通常会扩大__________倍（线性关系情况下）。在查找列表中特定元素的顺序查找算法中，最好情况是目标元素在__________位置，只需查找1次；最坏情况是目标元素在__________位置或不存在，需要查找n次。算法执行次数的多少直接影响算法的__________，执行次数越少，算法效率越__________。当问题规模n=1时，大多数简单算法的执行次数都是__________次。二、判断题（正确的打"√"，错误的打"×"）算法执行次数只和问题规模有关，和算法本身没有关系。（）问题规模越大，算法执行时间一定越长。（）计算1+2+…+10和计算1+2+…+100的问题规模是相同的。（）在顺序查找100个元素的列表时，最坏情况下需要查找100次。（）算法步骤的执行次数可以用来衡量算法的效率高低。（）计算机运算速度非常快，所以不需要考虑算法执行次数。（）问题规模n表示数据量的大小，n越大代表要处理的数据越多。（）同一问题，不同算法的执行次数可能完全不同。（）当问题规模n=0时，算法不需要执行任何步骤。（）累加算法中，n=1000时的执行次数是n=100时的10倍。（）三、选择题下列关于问题规模的说法，错误的是（）问题规模是算法处理数据的大小问题规模通常用n表示问题规模越大，算法执行次数越少猜数游戏的范围大小就是问题规模计算1+2+…+n的算法中，n=150时执行次数是（）A.1次B.50次C.150次D.300次顺序查找100个元素的列表，最好情况执行次数是（）A.1次B.50次C.100次D.101次下列问题中，问题规模最大的是（）计算1-50的和查找1-100中的某个数计算1-200的乘积查找1-500中的特定数字算法执行次数与什么无关（）问题规模算法设计计算机品牌循环结构设计当问题规模从n=50变为n=200，扩大了4倍，线性算法执行次数会（）不变扩大2倍扩大4倍扩大8倍关于算法执行次数，下列说法正确的是（）执行次数越多算法越好执行次数越少算法效率越高执行次数和效率无关所有算法执行次数都一样猜数游戏范围1-300，问题规模是（）A.1B.100C.150D.300下列算法中，执行次数与问题规模n成线性关系的是（）顺序查找二分查找公式计算求和排序算法问题规模n=0时，算法执行次数是（）A.0次B.1次n次不确定四、简答题1.什么是问题规模？请举例说明。2.算法步骤的执行次数和问题规模有什么关系？请结合累加算法说明。3.为什么要关注算法步骤的执行次数？它对计算机运行有什么影响？4.顺序查找算法中，最好情况、最坏情况和平均情况的执行次数分别是多少？5.如果有两个算法解决同一问题，一个执行100次，一个执行500次，哪个效率更高？为什么？五、分析计算题1.分析计算1+2+…+n的累加算法：当n=30时，执行次数是多少？当n=150时，执行次数是多少？当n从30增加到150，执行次数增加了多少倍？2.顺序查找列表元素，列表长度n=80：最好情况执行几次？最坏情况执行几次？如果查找10次，平均每次查找多少个元素？3.猜数游戏问题：（1）范围1-100，最坏情况猜多少次？（2）范围1-500，最坏情况猜多少次？（3）问题规模扩大5倍，最坏情况猜数次数扩大多少倍？六、实践应用题生活中有很多算法问题，请列举三个不同场景的算法，并说明它们的问题规模和可能的执行次数。2.设计一个简单算法，查找班级50名同学中是否有身高150cm以上的同学，分析这个算法的问题规模、最好情况和最坏情况执行次数。3.对比两个问题：计算1-100的和与计算1-100的乘积，分析它们的问题规模是否相同？执行次数是否相同？参考答案填空题步骤数据，n正比例，多4.50，2005.50，200运算速度，执行次数7.2第一个，最后一个效率，高10.1判断题1.×2.×3.×4.√5.√6.×7.√8.√9.√10.√选择题1.C2.C3.A4.D5.C6.C7.B8.D9.A10.A简答题问题规模指算法处理数据的大小或数量，是衡量算法处理任务大小的指标。如猜数游戏中数字范围1-100，问题规模就是100；计算1-50的和，问题规模就是50。算法执行次数与问题规模成正比例关系。以累加算法为例，计算1+2+…+n，n是问题规模，循环执行次数等于n，n越大，执行次数越多。因为执行次数直接决定算法运行时间，执行次数越多，计算机运行时间越长，占用资源越多。关注执行次数能帮助我们设计更高效的算法，节省计算机运行时间。最好情况：目标元素在第一个位置，执行1次；最坏情况：目标元素在最后或不存在，执行n次；平均情况：大约执行n/2次。执行100次的算法效率更高。因为执行次数越少，算法完成任务所需步骤越少，计算机运行时间越短，效率越高。分析计算题（1）30次（2）150次（3）5倍（1）1次（2）80次（3）8个（1）100次（2）500次（3）5倍实践应用题示例：超市找零：问题规模是金额大小，执行次数与面额种类相关图书查找：问题规模是图书数量，执行次数与查找方式相关排队检票：问题规模是人数，执行次数等于人数问题规模：50名同学；最好情况：第1个同学就符合，执行1次；最坏情况：最后1个才符合或都不符合，执行50次。问题规模相同，都是100；执行次数相同，都需要执行100次循环。第2课不同算法的效率一、填空题解决同一个问题，可以有__________种不同的算法。不同算法的__________、执行步骤和__________存在差异，导致效率不同。猜数游戏中常见的三种算法是：__________、________和________。二分法猜数每次将查找范围缩小__________，效率远高于顺序猜数。算法效率主要从__________效率和__________效率两个方面衡量，小学阶段主要关注__________效率。计算1+2+…+100时，逐个累加需要执行100次，而高斯公式法只需执行__________次，效率更高。顺序查找也叫__________查找，二分查找也叫__________查找。二分查找要求数据必须是__________排列的，否则无法使用。在1-100的猜数游戏中，二分法最坏情况只需猜__________次，而顺序法最坏情况需要猜__________次。算法优化的核心目标是减少算法的__________，提高算法的__________。二、判断题（正确的打"√"，错误的打"×"）解决同一问题的所有算法效率都是相同的。（）二分法猜数比顺序猜数效率更高，无论数据是否有序。（）高斯用公式计算1-100的和，比逐个累加效率高很多。（）算法效率只和执行次数有关，和其他因素无关。（）顺序查找适合任何数据列表，无论是否有序。（）二分查找在无序列表中也能高效工作。（）问题规模越大，不同算法的效率差异越明显。（）算法效率越高，计算机执行时间越短。（）随机猜数算法的效率比顺序猜数更稳定。（）我们可以通过优化算法步骤来提高算法效率。（）三、选择题下列关于不同算法效率的说法，正确的是（）所有算法效率相同解决同一问题可以有多种算法，效率不同算法效率和问题规模无关简单算法一定比复杂算法效率高猜数游戏中效率最高的算法是（）随机猜数顺序猜数二分法猜数都一样计算1+2+…+n，效率最高的算法是（）逐个累加公式计算n(n+1)/2分步累加重复计算二分查找要求数据必须是（）无序的有序的随机的整数的5.1-200猜数游戏，二分法最坏情况猜数次数大约是（）A.1次8次C.100次D.200次顺序查找和二分查找相比，优势是（）效率更高速度更快不要求数据有序执行次数更少问题规模n=1000时，哪种算法执行次数最少（）顺序查找二分查找随机查找逐个累加高斯计算1-100的和使用的是（）逐个累加算法公式优化算法二分算法随机算法下列哪种情况适合用顺序查找（）数据量很大且有序数据量很小且无序数据量很大且无序任何情况都适合提高算法效率的关键是（）增加执行次数减少执行次数增大问题规模使用复杂步骤四、简答题为什么解决同一问题会有不同的算法？不同算法的主要差异是什么？对比顺序猜数和二分法猜数，说明二分法效率更高的原因。什么是算法优化？为什么要进行算法优化？二分查找的使用条件是什么？它比顺序查找好在哪里？举例说明生活中不同方法解决同一问题的效率差异（至少两个例子）。五、对比分析题1.对比计算1+2+…+100的两种算法：算法一：逐个累加，1+2=3，3+3=6……一直加到100算法二：公式法，100×(100+1)÷2算法一执行多少次？算法二执行多少次？哪种算法效率更高？为什么？2.对比猜数游戏（1-100）的三种算法：顺序猜数最坏情况执行次数？二分法猜数最坏情况执行次数？随机猜数的执行次数特点？三种算法效率从高到低排序？3.对比顺序查找和二分查找（数据有序，n=200）：最好情况执行次数？最坏情况执行次数？平均情况执行次数？效率对比结论？六、实践应用题班级有45本图书，需要查找指定书名的图书：如果图书无序，适合用什么查找算法？为什么？如果图书按书名排序，适合用什么查找算法？为什么？对比两种算法的效率差异。设计两个算法解决"找出1-100中所有偶数"的问题：算法一：从1到100逐个判断是否为偶数算法二：从2开始，每次加2直接获取偶数分析两种算法的执行次数哪种算法效率更高？如何进一步优化算法二？生活场景：整理书包（问题规模：10件物品）方法一：一件一件检查，找到目标物品方法二：分类摆放，按类别快速查找（1）分析两种方法的"算法效率"（2）生活中还有哪些类似的效率优化例子？七、综合拓展题1.分析问题规模对不同算法效率的影响：当n=10时，顺序查找和二分查找效率差异大吗？当n=1000时，两种算法效率差异如何？为什么问题规模越大，算法效率差异越明显？结合所学知识，总结提高算法效率的常用方法（至少三点）。3.思考：为什么计算机运算速度很快，我们仍然需要研究和优化算法效率？参考答案填空题多设计思路，执行时间随机猜数，顺序猜数，二分法猜数一半时间，空间，时间6.1线性，折半有序9.7，100执行次数，效率判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.×10.√选择题1.B2.C3.B4.B5.B6.C7.B8.B9.B10.B简答题因为解决问题的思路和方法不同，所以有不同算法。不同算法主要差异在执行步骤、执行次数、逻辑结构和适用场景，最终导致效率不同。顺序猜数逐个尝试，最坏要猜100次；二分法每次将范围缩小一半，1-100最坏只需7次。二分法通过不断减半查找范围，大幅减少执行次数，所以效率更高。算法优化是改进算法设计，减少执行步骤、提高运行效率的过程。因为优化算法能减少计算机执行时间、节省资源，提高问题解决速度，尤其大规模数据时效果更明显。使用条件：数据必须有序排列。优势：执行次数远少于顺序查找，效率更高，问题规模越大优势越明显。示例：查找字典：顺序翻页vs按部首/拼音查找，后者效率更高整理书籍：逐个摆放vs分类摆放，后者效率更高寻找地点：随机寻找vs按地图导航，后者效率更高对比分析题（1）100次（2）1次（3）算法二效率更高，因为执行次数极少，一步得出结果（1）100次（2）7次（3）随机猜数次数不稳定，时多时少（4）二分法>顺序猜数>随机猜数（1）都是1次（2）顺序200次，二分8次（3）顺序约100次，二分约4次（4）二分查找效率远高于顺序查找实践应用题顺序查找，因为无序数据不能用二分查找二分查找，因为有序数据可用二分法提高效率二分查找执行次数少，速度快，效率远高于顺序查找算法一执行100次，算法二执行50次算法二效率更高，执行次数少一半可直接确定偶数范围，减少判断步骤，进一步优化方法一效率低，逐个检查；方法二效率高，分类快速定位（2）示例：超市商品分类摆放、图书馆图书分类管理、文件按类型整理等综合拓展题差异不大，n=10时顺序最坏10次，二分最坏4次差异极大，n=1000时顺序最坏1000次，二分最坏10次因为算法执行次数随规模变化规律不同，线性算法次数线性增长，对数算法次数增长极慢，规模越大差距越明显减少重复计算，用公式代替循环使用二分法等高效算法代替顺序算法优化循环结构，减少不必要步骤合理选择算法，匹配数据特点因为问题规模可能极大（如海量数据处理），即使计算机快，低效算法仍需极长时间；优化算法能大幅提升处理速度、节省能源和硬件成本，同时为更复杂问题提供解决可能。第六单元在线社会中的算法第1课在线生活中的算法一、填空题在线生活中，________是解决各类问题的有序步骤，广泛应用于搜索、推荐、导航等场景。搜索引擎通过________计算网页排名值，决定搜索结果的显示顺序。网页排名值与________和链出网页分配规则相关，被越多优质网页链接，排名值越高。购物平台的“猜你喜欢”功能，依托________分析用户行为，推送个性化内容。导航软件规划最短路径，本质是运用________，筛选最优出行路线。在线支付时，系统通过________核对信息，保障交易安全。算法的三个基本结构为________、分支结构和循环结构。我们在在线生活中接触的算法，大多是________在应用背后，无需手动操作即可自动运行。二、判断题在线生活中的算法只存在于搜索引擎中，购物软件没有算法应用。（）同一个搜索关键词，在不同搜索引擎的结果排序可能不同，因为排名算法有差异。（）推荐算法会收集用户的浏览、购买记录等数据，分析用户偏好。（）算法的步骤可以是无序的，只要能解决问题即可。（）导航软件规划路线时，只考虑距离远近，不考虑路况等因素。（）在线生活中的算法都是简单的，没有复杂的逻辑。（）排名算法中，网页链出的数量越多，自身排名值会越高。（）我们可以通过观察在线应用的功能，推测其背后可能用到的算法类型。（）三、选择题下列不属于在线生活中算法应用的是（）搜索引擎查找资料计算器计算数学题短视频平台推送视频地图软件查找路线关于搜索引擎排名算法，下列说法正确的是（）排名值只和网页内容长短有关被多个网页链接的网页，排名值可能更高排名算法不会更新，一直保持不变所有搜索引擎的排名算法完全相同购物平台推荐算法的主要作用是（）提高商品价格推送用户可能感兴趣的商品减少商品种类加快商品发货速度在线生活中，算法的核心特征不包括（）确定性有穷性随意性可行性导航软件规划路线时，不会用到的信息是（）起点和终点位置实时路况信息车辆颜色信息道路限速信息下列属于分支结构算法应用的是（）按顺序播放视频根据天气情况决定是否带伞重复播放同一首歌曲依次浏览网页内容关于在线算法与生活的关系，下列说法错误的是（）算法让在线生活更便捷高效算法可能会收集个人数据，需注意信息安全算法对在线生活没有任何影响合理利用算法能更好地服务生活四、简答题1.请列举3个在线生活中算法应用的实例，并简要说明其作用。什么是搜索引擎的排名算法？它是如何影响搜索结果的？推荐算法在短视频平台和购物平台的应用有什么相同点？结合生活实际，说说在线生活中的算法给你带来了哪些便利？五、实践分析题小明在购物平台浏览了几次科幻类书籍，之后平台首页经常推送科幻书籍。请分析这一现象背后用到的算法类型，并说明该算法的工作逻辑。当你使用导航软件从学校去公园时，软件会给出多条路线并推荐最优路线。请简要描述该路径规划算法的基本思路。参考答案填空题答案算法排名算法链入网页数量推荐算法路径规划算法校验算法顺序结构隐藏判断题答案1.×2.√3.√4.×5.×6.×7.×8.√选择题答案1.B2.B3.B4.C5.C6.B7.C简答题答案示例：①搜索引擎的排名算法，帮助快速找到相关度高的网页；②购物平台的推荐算法，推送感兴趣的商品；③导航软件的路径规划算法，规划最优出行路线。排名算法是搜索引擎用于计算网页排名值、确定搜索结果顺序的规则；它通过分析网页的链入数量、内容相关性等因素，给网页赋值，值越高排序越靠前。相同点：都基于用户行为数据（浏览、点击等）分析偏好，推送个性化内容，提升用户使用体验。示例：搜索算法快速查找学习资料，节省时间；推荐算法精准推送喜欢的视频和商品；导航算法避免迷路，方便出行。实践分析题答案用到推荐算法。工作逻辑：收集小明浏览科幻书籍的行为数据，分析其偏好科幻类内容，进而推送同类书籍。基本思路：输入起点（学校）和终点（公园），收集道路距离、路况、限速等数据，通过算法计算多条路线的综合成本，筛选出距离最短、耗时最少的最优路线。第2课人工智能离不开算法一、填空题1.人工智能的核心基础是________，没有算法就无法实现智能功能。2.人工智能通过________分析数据、学习规律，从而模拟人类的思维和行为。3.常见的人工智能算法类型有________、深度学习算法等。4.智能语音助手能识别语音并回应，依托________和自然语言处理算法。5.图像识别技术（如人脸解锁），是通过________提取特征并匹配。6.机器学习算法的通用框架包括________、建立模型和预测判断三个环节。7.生成式人工智能能创作文字、图片，核心是________在发挥作用。8.人工智能算法需要大量________作为支撑，数据越丰富，算法效果通常越好。9.决策树算法是一种简单的人工智能算法，通过________做出决策。10.我们使用的智能推荐、智能翻译等功能，本质都是________的应用。二、判断题1.人工智能可以脱离算法独立存在，算法对人工智能不重要。（）2.智能音箱聊天、手机人脸解锁，都是人工智能算法的应用。（）3.机器学习算法不需要数据，只靠程序就能实现智能学习。（）4.生成式人工智能创作内容时，算法会学习大量已有数据的规律。（）5.所有人工智能算法的功能和原理都是相同的。（）6.决策树算法通过层层判断，最终得出结论，属于分支结构算法。（）7.人工智能算法只应用于高科技领域，生活中没有相关应用。（）8.算法的优劣会直接影响人工智能的智能水平和运行效率。（）三、选择题1.人工智能的核心是（）

A.数据B.算法C.硬件D.网络2.下列不属于人工智能算法应用的是（）

A.智能翻译软件翻译文字

B.计算器计算乘法算式

C.人脸识别门禁开门

D.智能助手设置闹钟3.关于机器学习算法，下列说法正确的是（）

A.不需要数据训练，直接就能使用

B.通过数据训练建立模型，再进行预测

C.只能处理文字数据，不能处理图像数据

D.是最简单的人工智能算法，没有复杂逻辑4.生成式人工智能可以实现的功能是（）

A.手动绘制简单图形

B.创作诗歌、故事、图片等内容

C.直接修改硬件设备

D.无需数据就能生成内容5.人脸解锁手机时，用到的核心算法是（）

A.排序算法

B.图像识别算法

C.路径规划算法

D.加密算法6.决策树算法的核心特点是（）

A.循环重复同一操作

B.按顺序执行所有步骤

C.通过是/否分支做出判断

D.无需判断，直接输出结果7.人工智能算法与在线生活算法的关系是（）

A.完全无关，没有任何联系

B.人工智能算法是更复杂的在线生活算法

C.在线生活算法是人工智能算法的基础

D.两者应用场景完全相同四、简答题1.为什么说“人工智能离不开算法”？请简要说明原因。2.请列举3个生活中人工智能算法的应用实例，并说明用到的算法类型。3.机器学习算法的三个核心环节是什么？各自的作用是什么？4.生成式人工智能算法和普通推荐算法的核心区别是什么？五、拓展思考题1.随着技术发展，人工智能算法越来越普及。结合生活实际，说说人工智能算法给我们的生活带来了哪些积极影响？我们在使用时需要注意什么？2.小明认为“人工智能算法很神秘，只有专业人员才能理解”，你同意他的观点吗？请结合本课知识说说你的理由。参考答案一、填空题答案1.算法2.算法3.机器学习算法4.语音识别算法5.图像识别算法6.数据训练7.生成式算法8.数据9.分支判断10.人工智能算法二、判断题答案1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.√三、选择题答案1.B2.B3.B4.B5.B6.C7.C四、简答题答案1.算法是人工智能的核心基础，人工智能模拟人类智能（识别、学习、创作等）的功能，都需要通过算法分析数据、学习规律来实现，没有算法，人工智能就无法运行。2.示例：①智能语音助手（语音识别算法）；②人脸解锁（图像识别算法）；③生成式AI写作文（生成式算法）。3.核心环节：①数据训练：收集并处理大量数据，让算法学习数据规律；②建立模型：通过训练形成能解决问题的算法模型；③预测判断：用模型处理新数据，得出结果。4.核心区别：生成式算法侧重创作新内容（文字、图片等），学习数据规律后生成原创内容；推荐算法侧重分析用户偏好，推送已有内容，不创造新内容。五、拓展思考题答案1.积极影响：方便生活（智能助手、人脸识别）、提高效率（智能翻译、智能推荐）、丰富娱乐（生成式AI创作）。注意事项：保护个人隐私，不随意泄露人脸、语音等信息；理性看待AI结果，不盲目依赖。2.不同意。理由：人工智能算法并不神秘，生活中很多应用（智能推荐、语音助手）都用到简单的AI算法；我们可以通过观察AI功能，理解算法的基本作用（如推荐算法分析偏好），无需掌握复杂代码也能理解基础逻辑。第3课算法与知识产权一、填空题算法是指解决问题的______、______、______的步骤集合，在在线社会中，算法广泛应用于信息推荐、数据处理等场景。知识产权是保护______的专属权利，常见类型包括著作权、专利权、商标权等。我们原创的算法程序、编写的文字内容、绘制的图片等，都受______保护，未经允许他人不得随意使用。在网络中传播他人受版权保护的作品，如未经授权的视频、音乐、文章等，属于______行为。合理使用知识产权作品时，需满足______、______、______等条件。算法的设计和创新属于______，受知识产权相关法律保护，他人不能擅自复制或篡改。购买正版软件、付费使用原创素材，是尊重和保护______的基本行为。当我们发现自己的算法成果被他人盗用，可通过______维护自身的合法权益。二、判断题（对的打“√”，错的打“×”）算法是无形的，所以不需要保护，谁都可以随便使用和修改。（）从网上下载免费的图片，直接用到自己的商业手抄报中，是合法行为。（）自己编写的解题算法，属于个人智力成果，受知识产权保护。（）知识产权只保护文字和图片，不保护算法、程序这类技术成果。（）为班级活动制作视频时，少量引用他人已发布的短视频片段并注明来源，属于合理使用。（）盗版软件价格便宜，使用盗版软件既省钱又不违法。（）算法的核心思想被他人借鉴并改进后，原设计者无权提出异议。（）尊重知识产权，就是要做到不抄袭、不盗用、不随意传播他人原创作品。（）三、选择题（将正确答案的序号填在括号里）下列选项中，属于知识产权保护对象的是（）自然形成的石头自己设计的排序算法路边的大树天空的云朵下列行为属于侵犯知识产权的是（）购买正版编程软件学习算法引用他人文章片段写读后感并注明作者未经允许，复制他人原创算法用于商业盈利欣赏网络上免费公开的风景图片关于算法与知识产权的关系，说法正确的是（）算法和知识产权没有任何联系原创算法属于智力成果，受知识产权保护所有算法都可以免费使用，无需考虑产权只有复杂的算法才需要知识产权保护下列做法符合尊重知识产权要求的是（）把同学编写的算法程序，改成自己名字后上交作业下载付费音乐后，分享到班级群供大家免费下载自己设计算法解决数学问题，独立完成编程作业复制网上的原创文章，直接当作自己的作文提交知识产权的作用不包括（）保护创作者的合法权益鼓励人们创新和创作限制知识的传播，阻碍学习规范网络信息使用行为四、简答题1.请简单说说什么是算法？结合在线社会，举一个算法应用的例子。2.什么是知识产权？列举两种生活中受知识产权保护的事物。3.我们在使用网络信息和算法相关成果时，应该怎样尊重知识产权？五、实践分析题阅读下面两个案例，回答问题。

案例一：小明在网上找到一个免费的排序算法程序，直接复制到自己的编程作业中，没有注明原作者，就提交给了老师。

案例二：小红自己设计了一个计算班级平均分的算法，编写成程序后，分享给班级同学使用，并说明这是自己原创的算法。案例一中，小明的做法对吗？为什么？2.案例二中，小红的做法体现了什么？这样做有什么意义？参考答案一、填空题清晰、有序、可执行智力劳动成果著作权侵权非商业用途、注明来源、不影响原作者权益智力成果知识产权法律途径二、判断题1.×2.×3.√4.×5.√6.×7.×8.√三、选择题1.B2.C3.B4.C5.C四、简答题算法是解决问题的清晰、有序、可执行的步骤集合。在线社会中，短视频平台根据我们的观看喜好推荐视频，就是算法的应用；购物平台推荐我们可能喜欢的商品，也是算法的应用。知识产权是保护智力劳动成果的专属权利。生活中受知识产权保护的事物有：原创的绘画作品、编写的书籍、设计的软件程序、原创的歌曲等。①不抄袭、不盗用他人的算法程序、文章、图片等作品；②使用他人作品时，注明原作者和来源，不用于商业盈利；③购买正版软件和素材，不使用盗版产品；④自己的原创成果主动保护，不随意传播他人的侵权作品。五、实践分析题小明的做法不对。因为这个排序算法程序是他人的智力成果，受知识产权保护，小明未经允许复制使用且不注明来源，属于侵权行为，也不符合诚信学习的要求。小红的做法体现了尊重知识产权，也懂得分享自己的原创成果。这样做的意义：一是保护了自己的智力成果，明确了算法的原创归属；二是分享成果帮助同学学习，促进知识交流；三是为同学们树立了尊重原创、诚信分享的榜样。人工智能主题学习走近机器学习算法填空题机器学习是________的重要分支，核心是让计算机从________中自动学习规律，无需人工逐行编写指令。机器学习的基本过程包含三个核心环节：________、_______和_______。监督学习的数据带有________，常见任务包括________和________。无监督学习可直接分析________数据，自动发现规律，典型算法如________。机器学习算法的一般步骤为：_______、_______、________。图像识别、智能推荐、语音识别等应用，核心支撑都是________。K-均值聚类算法属于________学习，可将数据自动分成指定数量的________。模型训练时，数据量越________、特征越________，训练出的模型效果通常越好。机器通过大量猫的图片总结出“尖耳朵、有胡须”等特征，这一过程属于________环节。生活中常见的垃圾邮件分类、人脸识别解锁，都运用了________学习技术。判断题机器学习就是让计算机完全像人一样思考和学习。（）没有数据，机器学习就无法进行规律学习和模型训练。（）监督学习和无监督学习的核心区别在于数据是否带有标签。（）智能推荐算法只用到了监督学习，不会用到无监督学习。（）机器学习模型一旦训练完成，就不需要再优化和调整了。（）提取特征是机器学习算法的第一步，特征选择会影响模型效果。（）K-均值聚类算法中，K值指的是数据的总数量。（）语音识别的本质是机器通过模型预测语音对应的文字内容。（）无监督学习的目标是给数据打上预设的标签。（）算法是人工智能的核心，所有人工智能应用都离不开算法支撑。（）选择题下列属于人工智能分支的是（）A.办公软件B.机器学习C.网络安全D.数据存储机器学习的核心是（）A.人工编写复杂指令B.从数据中自动学习规律C.直接复制人类行为D.提高计算机运行速度下列属于监督学习应用的是（）A.客户分群B.异常检测C.猫狗图片分类D.用户画像构建机器学习过程中，“用新数据测试模型，给出结果”的环节是（）A.训练B.模型C.预测D.优化下列关于无监督学习的说法正确的是（）A.数据带有明确标签B.可用于聚类分析C.只能处理少量数据D.主要用于预测数值图像识别算法提取的特征不包括（）A.颜色B.形状C.大小D.重量K-均值聚类算法的核心作用是（）A.给数据打标签B.自动分组数据C.预测数据数值D.过滤错误数据下列不属于机器学习应用的是（）A.导航规划路线B.手机指纹解锁C.计算器计算加法D.短视频智能推荐监督学习中，“预测房价”属于（）任务A.分类B.回归C.聚类D.特征提取机器学习算法的正确步骤是（）A.训练→提取特征→预测B.提取特征→训练→预测C.预测→训练→提取特征D.提取特征→预测→训练简答题请用简洁的语言解释机器学习中“训练、模型、预测”三个环节的含义。2.举例说明监督学习和无监督学习在生活中的不同应用（各举1例）。3.为什么说数据是机器学习的重要基础？4.简述人工智能、算法、机器学习三者之间的关系。5.学校想通过学生的成绩、阅读时长、课堂表现等数据，将学生分成不同学习小组，适合用哪种机器学习算法？请说明理由。实践分析题小智想让计算机通过图片区分苹果和橘子，他准备了100张苹果图片和100张橘子图片，每张图片都标注了“苹果”或“橘子”标签。请结合本节课知识，回答下列问题：小智使用的机器学习类型属于哪一种？为什么？2.训练模型时，计算机需要提取苹果和橘子的哪些特征？（写出3个即可）3.模型训练完成后，输入一张新的苹果图片，计算机会做什么？4.如果小智只准备图片，不标注标签，还能用这种类型的机器学习吗？为什么？参考答案填空题人工智能；数据训练；模型；预测标签；分类；回归未标注；K-均值聚类算法提取特征；训练模型；进行预测机器学习算法无监督；类别多；丰富训练监督判断题×2.√3.√4.×5.×√7.×8.√9.×10.√选择题B2.B3.C4.C5.BD7.B8.C9.B10.B简答题训练：给机器提供大量带特征的数据，让机器学习数据中的规律；模型：机器通过训练总结出的规律集合；预测：用训练好的模型处理新数据，给出判断结果。监督学习：手机人脸识别解锁（提前标注人脸特征，训练模型识别）；无监督学习：电商平台客户分群（根据消费数据自动分组，无需提前标注）。机器学习的核心是从数据中学习规律，没有数据，机器无法总结特征、训练模型；数据的数量和质量直接决定模型的准确性和可靠性。人工智能是包含机器学习的技术领域；算法是人工智能的核心支撑，为机器学习提供方法；机器学习是实现人工智能的重要技术路径，通过算法从数据中学习。适合用K-均值聚类算法（无监督学习）。理由：无需提前标注学生分组标签，可直接分析成绩、阅读时长等数据的特征，自动将相似特征的学生分为一组。实践分析题1.监督学习。因为图片数据带有“苹果”“橘子”的明确标签，符合监督学习“带标签数据训练”的特点。2.颜色、形状、纹理（或大小、果柄特征等，合理即可）。3.计算机会提取图片特征，与训练好的模型对比，预测并输出“苹果”的结果。4.不能。因为监督学习需要带标签的数据训练，无标签数据适合用无监督学习，无法完成“区分苹果和橘子”的监督学习任务。跨学科主题学习解密玩具汉诺塔一、填空题汉诺塔是一款源于________古老传说的益智玩具，又称________。汉诺塔游戏有三根柱子，分别为________、和，圆盘初始叠放在起始柱上。汉诺塔游戏的核心规则：每次只能移动________个圆盘；移动过程中，________圆盘必须始终在________圆盘上方。4.3层汉诺塔从起始柱移到目标柱，最少需要________步；4层汉诺塔最少需要________步。5.汉诺塔最少移动步数与层数的关系公式为：最少步数=________（n为层数）。6.解密汉诺塔的核心算法是________，该算法的核心是“大事化小、小事化了”。7.2层汉诺塔的移动