探月少兒編程手機(jī)版下載 v4.4.9 安卓版

軟件介紹

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探月少兒編程手機(jī)版亮點(diǎn)

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3、但是希望每一個(gè)小孩學(xué)習(xí)編程都是出于興趣，而不是為了家長的面子。

探月少兒編程手機(jī)版優(yōu)勢

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從圖形化到代碼，一個(gè)編程工具就搞定。

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支持多種硬件搭配教學(xué)，實(shí)現(xiàn)舞臺角色與機(jī)器人的豐富聯(lián)動。

探月少兒編程手機(jī)版算法課程

一、冒泡排序

1、冒泡排序的概念

冒泡排序是最簡單的排序算法，是在一列數(shù)據(jù)中把較大（或較?。┑臄?shù)據(jù)逐次向右推移的一種排序技術(shù)。

冒泡排序過程容易理解，每一輪加工都是將本輪最大（或最小）的數(shù)據(jù)移動至右端。每個(gè)數(shù)如同水中的氣泡一樣，小的氣泡上升，被排到最上面；大的氣泡依次排在下面，這樣的過程可以比喻成“冒泡”。

2、冒泡排序的基本思想（以升序?yàn)槔?/p>

依次比較相鄰的兩個(gè)數(shù)，將小數(shù)放在前面，大數(shù)放在后面。

第一輪從第1個(gè)元素開始，讓它和第2個(gè)元素進(jìn)行比較，若出現(xiàn)反序（大數(shù)在前，小數(shù)在后）則交換；然后讓第2個(gè)元素與第3個(gè)元素進(jìn)行比較，若出現(xiàn)反序則交換；依次類推，直到比較完最后一對元素為止。第一輪排序結(jié)束時(shí)，最后一個(gè)元素為所有元素中的最大值。

接下來進(jìn)行第二輪比較。還是從第1個(gè)元素開始，讓它和第2個(gè)元素比較，若出現(xiàn)反序則交換；然后讓第2個(gè)元素和第3個(gè)元素進(jìn)行比較，若出現(xiàn)反序則交換；依次類推，直到比較完最后一對元素（即倒數(shù)第二對數(shù)）為止。這樣，倒數(shù)第二個(gè)數(shù)為第二大的數(shù)。

依次排序下去，n個(gè)數(shù)排序共需要進(jìn)行n-1輪。

示例模擬：

5  8  4  3  7

5  8  4  3  7  將5和8比較，不交換位置

5  4  8  3  7  將8和4比較，交換位置

5  4  3  8  7  將8和3比較，交換位置

5  4  3  7  8  將8和7比較，交換位置，8被移至末尾

3、冒泡排序算法框架（偽代碼）

冒泡排序采用雙層嵌套循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，外側(cè)循環(huán)控制排序的輪數(shù)，內(nèi)層循環(huán)控制排序元素下標(biāo)的變化、以及數(shù)據(jù)對的比較。

for i (0 ~ n-1)       # 共進(jìn)行n-1輪排序

    for j (0 ~ n-1-i) # 第i輪排序（次數(shù)）

        if 數(shù)據(jù)對反序，則:

            數(shù)據(jù)交換

4、冒泡排序程序的實(shí)現(xiàn)（升序）

a = [1, 3, 2, 5, 8, 7, 6]

count = len(a)

for i in range(0, count-1):

    for j in range(0, count-1-i):

        if a[j] > a[j+1]:

            a[j], a[j+1] = a[j+1], a[j]

print(a)

運(yùn)行結(jié)果如下：

[1, 2, 3, 5, 6, 7, 8]

思考一下，若要將列表中的元素降序排列，應(yīng)該如何修改程序？

是不是只需要將上述代碼中的大于號改成小于號即可？

5、思考題

（1）某書店在5所學(xué)校的流動售書量（單位為本）分別是80、125、64、68、46。采用冒泡排序?qū)ζ溥M(jìn)行升序排列，完成第二輪時(shí)的結(jié)果是（  ）

（2）有一組原始數(shù)據(jù)：23、25、18、63、84、77、65、9、33、17。使用冒泡排序算法進(jìn)行從小到大排序，最多需要進(jìn)行（  ）輪加工，才可以完成整個(gè)數(shù)據(jù)的排序。

A、5        B、6        C、8        D、9

二、選擇排序

1、選擇排序的概念

選擇排序算法是對冒泡排序算法的改進(jìn)。

選擇排序是在參加排序的所有元素中找出數(shù)值最?。ɑ蜃畲螅┑脑?，如果它不是在左側(cè)第一個(gè)元素，就讓它和最左側(cè)第一個(gè)元素互換位置；然后在余下的元素中找出數(shù)值最?。ɑ蜃畲螅┑脑兀绻辉谧髠?cè)第二個(gè)元素，就讓它和最測第二個(gè)元素叫喚位置；以此類推，直到所有元素成為一個(gè)有序的序列。

選擇排序算法符合人們?nèi)粘５呐判蛄?xí)慣。

在對n個(gè)元素排序的時(shí)候，選擇排序算法和冒泡排序算法的比較次數(shù)是相同的，但交換次數(shù)比冒泡排序要少，因此它具有更高的效率。

2、選擇排序的基本思想

n個(gè)數(shù)排序共需要進(jìn)行n-1輪。以從小到大排序?yàn)槔?/p>

第一輪，從第1個(gè)元素到第n個(gè)元素中找出一個(gè)最小的元素，如果它不是第1個(gè)元素，就讓它和第1個(gè)元素交換位置。第一輪排序結(jié)束時(shí)，第1個(gè)元素就是最小的元素。

第二輪，從第2個(gè)元素到第n個(gè)元素中找出一個(gè)最小元素，如果它不是第2個(gè)元素，就讓它和第2個(gè)元素交換位置。第二輪排序結(jié)束時(shí)，第2個(gè)元素就是第2小的元素。

以此類推，第i輪排序，中第i個(gè)元素到第n個(gè)元素中找出一個(gè)最小的元素，最小元素的索引記作k，如果最小元素不在第i位上，即k!=i，就把最小元素和第i個(gè)元素叫喚位置，即：序列[i], 序列[k] = 序列[k], 序列[i]。

直到只剩下最后一個(gè)元素，排序結(jié)束。最后一個(gè)元素就是最大的元素。

3、選擇排序算法框架（偽代碼）

選擇排序算法同樣采用雙層嵌套循環(huán)來實(shí)現(xiàn)，外側(cè)循環(huán)用來控制排序的輪數(shù)，內(nèi)層循環(huán)用來控制排序元素的下標(biāo)變化范圍。每一輪排序過程中，都需要一個(gè)臨時(shí)變量存儲本輪排序中最小元素（或最大元素）的下標(biāo)。

for i in (0 ~ n-1)      # 共進(jìn)行n-1輪排序

    k = i

    for j in (i+1, n)   # 第i輪排序（次數(shù)）

        if 找到一個(gè)比k位置更小的元素，則：

            用k記錄j的位置

    if i != k， 則：

        交換i和k位置上的數(shù)據(jù)

4、選擇排序程序的實(shí)現(xiàn)（升序）

a = [3, 4, 1, 2, 0, 9, 10]

count = len(a)

for i in range(0, count-1):

    k = i

    for j in range(i+1, count):

        if a[k] > a[j]:

            k = j

    if k != i:

        a[k], a[i] = a[i], a[k]

print(a)

運(yùn)行結(jié)果如下：

[0, 1, 2, 3, 4, 9, 10]

思考一下，如果按照降序排列，該如何修改程序？

體會變量k的用意。

與冒泡排序相比，選擇排序的優(yōu)劣是什么？

5、思考題

（1）用選擇排序算法對一組學(xué)生的身高數(shù)據(jù)進(jìn)行升序排序，已知第一輪排序結(jié)束后的數(shù)據(jù)序列為：166、169、177、175、172，則下列選項(xiàng)中可能是原始數(shù)據(jù)序列的是（  ）。

A、175、177、169、166、172

B、177、169、166、175、172

C、166、177、169、175、172

D、166、169、172、175、177

（2）某校要采購一套多媒體教學(xué)設(shè)備，有5個(gè)參考價(jià)位，分別如下：18萬元、17萬元、23萬元、15萬元、16萬元。若采用選擇排序算法對價(jià)格從高到低排序，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的次數(shù)是（  ）。

A、1        B、3        C、4        D、5

（3）下列關(guān)于排序的說法，錯(cuò)誤的是（  ）。

A、相對而言，選擇排序算法的效率比冒泡排序算法的效率高

B、冒泡排序算法和選擇排序算法都需要用到雙循環(huán)結(jié)構(gòu)

C、對于n個(gè)無序數(shù)據(jù)，不管是冒泡排序還是選擇排序，都需要經(jīng)過n-1輪加工

D、冒泡排序算法的程序?qū)崿F(xiàn)一般要用到數(shù)組變量k，而選擇排序則不需要

三、插入排序

1、插入排序的概念

插入排序算法過程如下：先將待排序數(shù)列中的第1個(gè)元素看成一個(gè)有序的子序列，然后從第2個(gè)元素起，將其依次（從小到大或從大到小）逐個(gè)插入這個(gè)有序的子序列中，以此類推到最后一個(gè)元素。這很像完撲克牌時(shí)一邊抓牌一邊理牌的過程，每抓到一張牌，就把它插到應(yīng)處的位置。

2、插入排序的基本思想

先將列表中的前兩個(gè)元素按順序排列（以升序?yàn)槔?/p>

然后，每次將下一個(gè)待排序元素，按其大小插入到前面已經(jīng)排好順序的序列中，使序列依舊有序，直到所有待排序元素全部插入完成。

3、實(shí)例演示

已知列表a=[5, 3, 5, 2, 8]，對其升序排列。

第一輪插入（只要將第2個(gè)元素與第1個(gè)元素比較）

（1）先將待插入的元素a[1]暫存到變量key中；

（2）將key與前面已經(jīng)排序好的元素比較，key<a[0]成立，說明key要插入到a[0]前面，將a[0]往后移一個(gè)位置，放到a[1]中；

（3）將key放入a[0]中。

第二輪插入（將第3個(gè)元素插入前面已排好的兩個(gè)元素序列中）

（1）先將待插入的元素a[2]暫存到變量key中；

（2）將key與前面已經(jīng)排好序的元素比較，key<a[1]不成立，說明key要插入到a[1]后面，即a[2]中；

（3）將key放入a[2]中。

第三輪插入（將第4個(gè)元素插入到前面已排好的三個(gè)元素序列中）

（1）先將待插入的元素a[3]暫存到變量key中；

（2）將key與前面已經(jīng)排序序的序列比較，key<a[2]成立，說明key要插入到a[2]前面，將a[2]后移一位，放到a[3]中；

（3）再比較前一個(gè)元素，key<a[1]成立，說明key要插入到a[1]前面，將a[1]后移一位，放到a[2]中；

（4）再比較前一個(gè)元素，key<a[0]成立，說明key要插入到a[0]前面，將a[0]后移一位，放到a[0]中；

（5）將key放入a[0]中。

第四輪插入（將第5個(gè)元素插入到前面已排好的4個(gè)元素序列中）

與第二次插入類似，第個(gè)元素比a[3]大，應(yīng)該插入到a[3]后面，即位置保持不變。至此，插入排序完成。

4、插入排序程序?qū)崿F(xiàn)

示例程序（1）

a = [5, 3, 5, 2, 8]    # 初始化一個(gè)列表

for i in range(1, len(a)):    # 設(shè)定插入的輪數(shù)

    key = a[i]    # 將待排序元素暫存到變量key中

    j = i - 1    # 將待比較元素的索引存入變量j中

    while j >= 0 and a[j] > key:  # 元素比較

        a[j+1] = a[j]    # 將大元素往后移動

        j -= 1          # 更新待比較元素的索引

        a[j+1] = key    # 將待插入元素往前移動

print(a)              # 打印最終結(jié)果

運(yùn)行結(jié)果：

[2, 3, 5, 5, 8]

示例程序（2）

a = [5, 3, 5, 2, 8]    # 初始化一個(gè)列表

for i in range(1, len(a)):    # 設(shè)定插入的輪數(shù)

    j = i -1    # 將待比較元素的索引存入變量j中

    while j >= 0 and a[j] > a[i]:  # 元素比較

        j -= 1

    if j == 0:  # 如果待插入元素最小，將其插入到最前面

        a.insert(0, a[i])

    else:  # 如果待插入元素不最小，將其插入到j(luò)+1索引前

        a.insert(j+1, a[i])

    a.pop(i+1)  # 最后將待插入的原始數(shù)據(jù)刪除

print('a =, a')        # 打印最終結(jié)果

運(yùn)行結(jié)果：

a = [2, 3, 5, 5, 8]

四、順序查找

查找是程序和現(xiàn)實(shí)生活中經(jīng)常用到的方法，也是一種查詢數(shù)據(jù)的技術(shù)，其目標(biāo)是以較少的步驟或在較短的時(shí)間內(nèi)找到所需的數(shù)據(jù)。

這里主要掌握順序查找和對分查找算法。

1、順序查找的概念

假設(shè)要從n個(gè)元素中查找元素x是否存在，最原始的方法就是從頭到尾依次查找，這種查找方法就是順序查找。

順序查找的基本思想是：從第一個(gè)元素開始，按順序逐個(gè)將數(shù)據(jù)與給定的數(shù)據(jù)（查找鍵）進(jìn)行比較，若某個(gè)元素與查找鍵相等，則查找成功，輸出所查數(shù)據(jù)的位置；反之，輸出未找到。

2、順序查找的處理過程

假設(shè)列表a中有n個(gè)元素，查找鍵已經(jīng)存在變量key中。

從列表a中的第1 哥元素a[0]開始，依次判斷各元素的值是否與key相等，若某個(gè)元素a[i]的值等于key，則找到了指定的數(shù)據(jù)，對應(yīng)的位置索引為i，停止程序；若找遍了所有的n個(gè)元素，沒有一個(gè)元素的值等于key，輸出未找到，停止程序。

3、順序查找的程序?qū)崿F(xiàn)

在列表中查找元素26。

lst = [32, 17, 56, 25, 26, 89, 65, 12]  # 初始化列表

key = 26    # 初始化要查找的元素

b = -1      # 要查找元素的索引

m = len(lst) # 列表長度

for i in range(0, m):

    if lst[i] == key:

        b = i

        break

if b == -1:    # -1 表示未找到

    print("要查找的元素 [" + str(key) + "] 不在列表lst中。")

else:

    print("要查找的元素 [" + str(key) + "] 的索引是：" + str(b))

4、思考題

（1）想一想，順序查找與枚舉算法的相似之處與不同之處。

（2）為查找課文第一次描寫景色的自然段，小張同學(xué)打開課本依次閱讀每一個(gè)自然段進(jìn)行查找。這種查找方法為（  ）。

A、無序查找B、順序查找C、對分查找D、隨機(jī)查找

（3）在23、41、54、26、84、52、65、21中查找數(shù)字52，采用從后往前的順序查找，需要查找的次數(shù)是（  ）。

A、2次B、3次C、7次D、1次

五、對分查找

如果在一堆無序的數(shù)列中查找某個(gè)數(shù)，可以使用順序查找；如果在一個(gè)排好順序的有序數(shù)列中查找某個(gè)數(shù)，除了順序查找，你還有更快、更簡潔的查找算法嗎？

1、對分查找的概念

對分查找又稱“二分查找”，是一種高效的查找方法。

對分查找的前提條件：被查找數(shù)據(jù)序列是有序的（升序或降序排列）。

對分查找的基本思想：首先將要查找的數(shù)據(jù)與有序數(shù)列內(nèi)處于中間位置上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果兩者相等，則查找成功；否則根據(jù)數(shù)據(jù)的有序性，再確定該數(shù)據(jù)的范圍應(yīng)該在數(shù)列的前半部分還是后半部分；在新確定的縮小范圍內(nèi)，繼續(xù)按上述方法進(jìn)行查找，直到找到要查詢的數(shù)據(jù)，即查詢成功；如果要查詢的數(shù)據(jù)不存在，即查找失敗。

2、對分查找的處理過程

若key為查找鍵，列表a存放n個(gè)已按升序排序好的元素。在使用對分查找時(shí)，把查找范圍[i, j]的中間位置上的數(shù)據(jù)a[m]與key進(jìn)行比較，結(jié)果必然有以下3中情況：

（1）若key<a[m]，查找鍵key小于中間位置數(shù)據(jù)a[m]。由于列表a按升序排列，可以確定key的值應(yīng)該在列表a的前半段，即在新范圍（i, m-1）中繼續(xù)查找。

（2）若key=a[m]，查找成功。

（3）若key>a[m]，查找鍵key大于中間位置數(shù)據(jù)a[m]?？梢詳喽╧ey應(yīng)該在列表a的后半段，所以應(yīng)該在新范圍（m+1, j）中繼續(xù)查找。

中間位置數(shù)據(jù)a[m]的下標(biāo)m的計(jì)算方法如下：

m = (i+j)//2 或 m = int((i+j)/2)

3、對分查找的程序?qū)崿F(xiàn)

（1）由于比較次數(shù)難以確定，所以用while語句實(shí)現(xiàn)循環(huán)。

（2）在while循環(huán)體中用if語句判斷查找是否成功。

（3）若查找成功則輸出查找結(jié)果，并用break語句結(jié)束循環(huán)。

（4）若查找不成功，則判斷查找鍵在數(shù)組的前半段還是后半段，從而縮小范圍，繼續(xù)查找。

假設(shè)列表 lst = [12, 17, 23, 25, 26, 35, 47, 68, 76, 88, 96]，要查找元素 key = 25， 使用對分查找程序如下：

# 初始化變量

lst = [12, 17, 23, 25, 26, 35, 47, 68, 76, 88, 96]

key = 25

n = len(lst)

# i為左邊的索引號，j為右邊的索引號

i, j = 0, n - 1

b = -1

# 執(zhí)行查找操作

while i <= j:    # 只要i小于等于j，就繼續(xù)查找

    m = (i + j) // 2    # 計(jì)算中間索引

    if key == lst[m]:  # 恰好找到目標(biāo)元素

        b = m    # 將目標(biāo)元素的索引賦值給b

        break    # 找到目標(biāo)元素，停止查找

    elif key > lst[m]:  # 如果目標(biāo)元素在列表后半段

        i = m +1    # 將左邊的索引移到中間偏后一位

    else:    # 如果目標(biāo)元素在前半段

        j = m -1    # 將右邊的索引移到中間偏前一位

# 查找完成之后，根據(jù)索引b的值判斷是否查找成功

if b == -1:    # -1 表示元素未找到

    print("要查找的元素 [" + str(key) + "] 不在列表lst中。")

else:

    print("要查找的元素 [" + str(key) + "] 的索引是：" + str(b))

4、對分查找的查找次數(shù)估算

對元素規(guī)模為n的列表進(jìn)行對分查找時(shí)，無論是否找到，至多進(jìn)行l(wèi)og2(n)次查找就能得到結(jié)果；而使用順序查找算法，在最壞的情況下需要進(jìn)行n次查找，在最好的情況下需要查找1次，平均查找次數(shù)為(n+1)/2。

5、思考題

（1）下列有關(guān)查找的說法，正確的是（  ）。

A、順序查找時(shí)，被查找的數(shù)據(jù)必須有序

B、對分查找時(shí)，被查找的數(shù)據(jù)不一定有序

C、順序查找總能找到要查找的關(guān)鍵字

D、一般情況下，對分查找的效率較高

（2）某列表有7個(gè)元素，依次為：19、28、30、35、39、42、48。若采用對分查找算法在該列表中查找元素48，需要查找的次數(shù)是（  ）。

A、1        B、2        C、3        D、4

六、模擬考題

(一）單選題：

1、編程大賽的成績排名，可以采用的算法是（  ）。

A、解析算法B、枚舉算法C、排序算法D、查找算法

2、對一組初始記錄無序的數(shù)據(jù)：7、9、3、2、5，使用用選擇排序算法，按照從小到大順序排列，則第一輪排序的結(jié)果為（  ）。

A、7、 9、 2、 3、 5

B、2、 9、 3、 7、 5

C、2、 7、 9、 3、 5

D、2、 3、 5、 7、 9

3、L=[9, 2, 8, 6, 3, 4]，采用選擇排序進(jìn)行升序排序，第二輪排序后的結(jié)果是（  ）。

A、[2, 3, 8, 6, 9, 4]

B、[2, 8, 3, 6, 4, 9]

C、[2, 6, 3, 4, 8, 9]

D、[2, 3, 4, 6, 8, 9]

4、設(shè)一組初始記錄關(guān)鍵字序列為[5, 2, 6, 3, 7]，利用插入排序算法進(jìn)行升序排序，則第二次插入排序的結(jié)果為（  ）。

A、[5, 2, 3, 6, 7]

B、[2, 5, 3, 6, 7]

C、[2, 5, 6, 3, 7]

D、[2, 3, 5, 6, 7]

5、對于n個(gè)元素，利用順序查找算法，最壞的情況需要查找（  ）次才結(jié)束。

A、n        B、n / 2        C、n**2        D、log2(n+1)

6、對于n個(gè)元素，利用對分查找算法，最壞的情況是查找（  ）次才結(jié)束。

A、n        B、n / 2        C、n**1        D、log2（n）

(二）編程題

1、在一列表中產(chǎn)生n（n>=10）個(gè)50以內(nèi)的數(shù)據(jù)，刪除其重復(fù)的數(shù)據(jù)并按照升序輸出，同時(shí)輸出刪除數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。

例如輸入：n = 10

隨機(jī)產(chǎn)生列表：a = [1, 2, 3, 7, 4, 7, 3, 8, 5, 7]

輸出：a = [1, 2, 3, 4, 5, 7, 8]

輸出：共刪除數(shù)據(jù)為3個(gè)

請編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述功能，或補(bǔ)全代碼。

import random

maxn = int(input("請輸入要產(chǎn)生的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)："))

_____1_____

for i in range(maxn):

    a.append(random.randrange(1, 50, 1))

print("原始數(shù)據(jù)：", a)

key, n = 0, maxn

while key < n:

    i = n - 1

    while _____2_____ :

        i -= 1

    if i == key:

        key += 1

    else:

        a.remove( ____3____ )

        n -= 1

for i in range(n):

    for j in range(len(a)-1, i, -1):

        if a[j] < a[j-1]:

            a[j], a[j-1] = _____4_____

print("去重后排序數(shù)據(jù)：", a)

print("共刪除數(shù)據(jù)：", ____5____ , "個(gè)")

2、對于列表對象a = [7, 4, 7, 3, 9]，用插入排序算法進(jìn)行升序排序，不分代碼如下，請補(bǔ)全代碼。

a = [7, 4, 7, 3, 9]  # 初始化列表

______1______

for i in range(1, count):

    key = ____2____

    j = i - 1

    while j >= 0 and a[j] > key:

        a[j+1] = a[j]

        _____3_____

        a[j+1] = key

print(a)

3、科技小組分兩個(gè)小隊(duì)搜集西紅柿生長的數(shù)據(jù)信息。兩個(gè)小隊(duì)都將數(shù)據(jù)進(jìn)行了從小大大排序：a = [1, 3, 4, 6, 7, 13, 17, 21]，b = [2, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18]。請將這兩個(gè)小隊(duì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，生成一個(gè)從小到大排列的有序列表。

輸入：

1,3,4,6,7,13,17,21

2,5,6,8,10,12,14,16,18

輸出：

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 6, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 17, 18, 21]

請編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述功能，或補(bǔ)全代碼。

x = input()

s = x.split(',')

a = []

for i in range(_____1_____):

    a.append(int(s[i]))

y = input()

s = y._____2_____

b = []

for i in range(len(s)):

    b.append(int(s[i]))

ret = []

i = j = 0

while len(a) >= i + 1 and _____3_____:

    if a[i] <= b[j]:

        _____4_____

        i += 1

    else:

        ret.append(b[j])

        j += 1

if len(a) > i:

    ret += a[i:]

if len(b) > j:

    _____5_____

print(ret)