程序設(shè)計(jì)Python語(yǔ)言算法題集姓名_________________________地址_______________________________學(xué)號(hào)______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------線--------------------------1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫(xiě)您的姓名，身份證號(hào)和地址名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目，在規(guī)定的位置填寫(xiě)您的答案。一、編程實(shí)現(xiàn)（每個(gè)題目4分，共16分）1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算階乘的函數(shù)

deffactorial(n):

ifn==0:

return1

else:

returnnfactorial(n1)

2.編寫(xiě)一個(gè)遞歸函數(shù)，計(jì)算斐波那契數(shù)列的前n項(xiàng)

deffibonacci(n):

ifn=0:

return

elifn==1:

return[0]

elifn==2:

return[0,1]

else:

sequence=fibonacci(n1)

sequence.append(sequence[1]sequence[2])

returnsequence

3.編寫(xiě)一個(gè)冒泡排序函數(shù)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)數(shù)組的升序排序

defbubble_sort(arr):

n=len(arr)

foriinrange(n):

forjinrange(0,ni1):

ifarr[j]>arr[j1]:

arr[j],arr[j1]=arr[j1],arr[j]

returnarr

4.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，將列表中的字符串元素全部轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)

defto_lowercase(lst):

return[s.lower()forsinlst]

5.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，判斷一個(gè)字符串是否是回文的

defis_palindrome(s):

returns==s[::1]

答案及解題思路：

答案：

1.階乘函數(shù)：`factorial(n)`函數(shù)通過(guò)遞歸方式計(jì)算n的階乘。

2.斐波那契數(shù)列函數(shù)：`fibonacci(n)`函數(shù)通過(guò)遞歸方式斐波那契數(shù)列的前n項(xiàng)。

3.冒泡排序函數(shù)：`bubble_sort(arr)`函數(shù)通過(guò)冒泡排序算法對(duì)整數(shù)數(shù)組`arr`進(jìn)行升序排序。

4.字符串轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)：`to_lowercase(lst)`函數(shù)使用列表推導(dǎo)式將列表`lst`中的所有字符串元素轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)。

5.回文判斷函數(shù)：`is_palindrome(s)`函數(shù)通過(guò)比較字符串`s`與其反轉(zhuǎn)后的字符串來(lái)判斷是否為回文。

解題思路：

1.階乘計(jì)算：利用遞歸，每次遞歸調(diào)用自身來(lái)乘以一個(gè)更小的數(shù)，直到達(dá)到基本情況（n=0）。

2.斐波那契數(shù)列：通過(guò)遞歸調(diào)用數(shù)列的前n1項(xiàng)，然后將最后一項(xiàng)與前一項(xiàng)相加得到新的項(xiàng)。

3.冒泡排序：通過(guò)嵌套循環(huán)比較相鄰元素，如果順序錯(cuò)誤就交換它們，重復(fù)這個(gè)過(guò)程直到數(shù)組完全排序。

4.字符串轉(zhuǎn)換：使用列表推導(dǎo)式遍歷列表，對(duì)每個(gè)字符串使用`lower()`方法轉(zhuǎn)換為小寫(xiě)。

5.回文判斷：通過(guò)字符串切片獲取反轉(zhuǎn)后的字符串，并與原字符串進(jìn)行比較。二、條件語(yǔ)句（每個(gè)題目3分，共24分）1.根據(jù)用戶的年齡輸出相應(yīng)的年齡段描述

defage_group(age):

ifage0:

return"年齡輸入有誤"

elifage20:

return"青少年"

elifage40:

return"青年"

elifage60:

return"中年"

else:

return"老年"

測(cè)試

print(age_group(25))應(yīng)輸出"青年"

2.判斷一個(gè)數(shù)字是否是素?cái)?shù)

defis_prime(number):

ifnumber=1:

returnFalse

foriinrange(2,int(number0.5)1):

ifnumber%i==0:

returnFalse

returnTrue

測(cè)試

print(is_prime(29))應(yīng)輸出True

3.判斷一個(gè)三角形的三邊能否構(gòu)成三角形

defcan_form_triangle(a,b,c):

returnab>candac>bandbc>a

測(cè)試

print(can_form_triangle(3,4,5))應(yīng)輸出True

4.判斷用戶輸入的是一個(gè)偶數(shù)還是一個(gè)奇數(shù)

defeven_or_odd(number):

ifnumber%2==0:

return"偶數(shù)"

else:

return"奇數(shù)"

測(cè)試

print(even_or_odd(7))應(yīng)輸出"奇數(shù)"

5.根據(jù)用戶輸入的成績(jī)等級(jí)輸出相應(yīng)的評(píng)語(yǔ)

defgrade_ment(grade):

ifgrade=='A':

return"優(yōu)秀"

elifgrade=='B':

return"良好"

elifgrade=='C':

return"中等"

elifgrade=='D':

return"及格"

else:

return"不及格"

測(cè)試

print(grade_ment('A'))應(yīng)輸出"優(yōu)秀"

6.根據(jù)用戶輸入的時(shí)間（時(shí)分秒），輸出對(duì)應(yīng)的星期幾

defday_of_week(hour,minute,second):

days=["星期一","星期二","星期三","星期四","星期五","星期六","星期日"]

total_seconds=hour3600minute60second

returndays[total_seconds%7]

測(cè)試

print(day_of_week(12,30,0))應(yīng)輸出"星期四"

7.根據(jù)用戶輸入的成績(jī)，判斷其所屬等級(jí)（A、B、C、D、E）的層級(jí)輸出

defgrade_level(score):

ifscore>=90:

return"A"

elifscore>=80:

return"B"

elifscore>=70:

return"C"

elifscore>=60:

return"D"

else:

return"E"

測(cè)試

print(grade_level(85))應(yīng)輸出"B"

答案及解題思路：

答案：

1.青年

2.True

3.True

4.奇數(shù)

5.優(yōu)秀

6.星期四

7.B

解題思路：

1.根據(jù)年齡范圍，使用ifelifelse結(jié)構(gòu)判斷年齡段。

2.使用for循環(huán)和模運(yùn)算判斷一個(gè)數(shù)是否能被除了1和它本身以外的數(shù)整除。

3.使用三個(gè)if語(yǔ)句判斷三角形兩邊之和是否大于第三邊。

4.使用模運(yùn)算判斷一個(gè)數(shù)是否能被2整除。

5.使用ifelifelse結(jié)構(gòu)根據(jù)成績(jī)等級(jí)輸出相應(yīng)的評(píng)語(yǔ)。

6.將時(shí)分秒轉(zhuǎn)換為秒數(shù)，然后對(duì)7取余，得到星期幾。

7.使用ifelifelse結(jié)構(gòu)根據(jù)成績(jī)范圍輸出相應(yīng)的等級(jí)。三、循環(huán)語(yǔ)句（每個(gè)題目3分，共24分）1.打印從1到100的所有奇數(shù)

foriinrange(1,101):

ifi%2!=0:

print(i,end='')

2.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，計(jì)算從1到n的自然數(shù)之和

defsum_of_natural_numbers(n):

total=0

foriinrange(1,n1):

total=i

returntotal

3.編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)，計(jì)算從1到n的所有偶數(shù)的乘積

defproduct_of_evens(n):

product=1

foriinrange(2,n1,2):

product=i

returnproduct

4.使用循環(huán)輸出用戶輸入字符串中所有字母的索引

defprint_letters_indices(input_string):

forindex,charinenumerate(input_string):

ifchar.isalpha():

print(index,end='')

5.根據(jù)用戶輸入的整數(shù)，使用循環(huán)計(jì)算該整數(shù)從1到該整數(shù)范圍內(nèi)所有整數(shù)相加的結(jié)果的層級(jí)輸出

defsum_of_sequence(n):

total=0

foriinrange(1,n1):

total=i

returntotal

程序示例

try:

n=int(input("請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)："))

result=sum_of_sequence(n)

print(f"1到{n}的和為：{result}")

exceptValueError:

print("輸入無(wú)效，請(qǐng)輸入一個(gè)整數(shù)。")

答案及解題思路：

答案

答案對(duì)應(yīng)上述代碼塊內(nèi)容

解題思路

1.題目1使用`for`循環(huán)遍歷從1到100的數(shù)字，使用`if`條件判斷數(shù)字是否為奇數(shù)。

2.題目2定義一個(gè)函數(shù)，使用`for`循環(huán)遍歷從1到n的數(shù)字，并計(jì)算它們的總和。

3.題目3定義一個(gè)函數(shù)，使用`for`循環(huán)遍歷從1到n的偶數(shù)，并計(jì)算它們的乘積。

4.題目4定義一個(gè)函數(shù)，使用`for`循環(huán)和`enumerate`函數(shù)遍歷用戶輸入的字符串，使用`isalpha`方法檢查字符是否為字母。

5.題目5定義一個(gè)函數(shù)計(jì)算序列和，接收用戶輸入，使用`for`循環(huán)計(jì)算并返回結(jié)果。程序還包括輸入驗(yàn)證。

解題過(guò)程中，循環(huán)語(yǔ)句的使用是解決這些算法問(wèn)題的關(guān)鍵，特別是`for`循環(huán)的遍歷功能。對(duì)于乘積和累加等操作，`for`循環(huán)配合條件判斷可以高效完成。四、函數(shù)定義和調(diào)用（每個(gè)題目3分，共24分）1.定義一個(gè)函數(shù)，判斷輸入的數(shù)字是否是質(zhì)數(shù)，并在主函數(shù)中調(diào)用

defis_prime(number):

ifnumber=1:

returnFalse

foriinrange(2,int(number0.5)1):

ifnumber%i==0:

returnFalse

returnTrue

主函數(shù)調(diào)用示例

ifis_prime(29):

print("29isaprimenumber.")

else:

print("29isnotaprimenumber.")

2.定義一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)列表中的數(shù)字按照降序排序，并在主函數(shù)中調(diào)用

defsort_descending(lst):

returnsorted(lst,reverse=True)

主函數(shù)調(diào)用示例

numbers=[3,6,2,8,4]

sorted_numbers=sort_descending(numbers)

print(sorted_numbers)

3.定義一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)字相乘，并在主函數(shù)中調(diào)用

defmultiply(a,b):

returnab

主函數(shù)調(diào)用示例

product=multiply(4,5)

print("Theproductis:",product)

4.定義一個(gè)函數(shù)，判斷用戶輸入的日期是否有效，并在主函數(shù)中調(diào)用

defis_valid_date(day,month,year):

ifmonth1ormonth>12orday1orday>31:

returnFalse

ifmonthin[1,3,5,7,8,10,12]andday>31:

returnFalse

ifmonthin[4,6,9,11]andday>30:

returnFalse

ifmonth==2:

if(year%4==0andyear%100!=0)or(year%400==0):

ifday>29:

returnFalse

else:

ifday>28:

returnFalse

returnTrue

主函數(shù)調(diào)用示例

day,month,year=29,2,2000

ifis_valid_date(day,month,year):

print(f"{day}{month}{year}isavaliddate.")

else:

print(f"{day}{month}{year}isnotavaliddate.")

5.定義一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)列表中所有相同的元素，并在主函數(shù)中調(diào)用

defmon_elements(list1,list2):

returnlist(set(list1)set(list2))

主函數(shù)調(diào)用示例

list_a=[1,2,3,4,5]

list_b=[4,5,6,7,8]

print("Commonelements:",mon)

答案及解題思路：

答案：

1.使用循環(huán)從2到輸入數(shù)字的平方根檢查是否有除數(shù)，如果找到，則不是質(zhì)數(shù)。

2.使用內(nèi)置的`sorted`函數(shù)，設(shè)置`reverse=True`進(jìn)行降序排序。

3.直接使用乘法運(yùn)算符``。

4.檢查月份和天數(shù)是否在合理范圍內(nèi)，并根據(jù)平年和閏年的情況調(diào)整二月份的天數(shù)。

5.使用集合的交集操作來(lái)找出兩個(gè)列表的共有元素。

解題思路：

對(duì)于第一個(gè)題目，理解質(zhì)數(shù)的定義是關(guān)鍵，即只能被1和它本身整除的數(shù)。

第二個(gè)題目，了解如何使用內(nèi)置函數(shù)和參數(shù)來(lái)排序。

第三個(gè)題目，復(fù)習(xí)了基本的數(shù)學(xué)運(yùn)算。

第四個(gè)題目，需要考慮日期的邏輯和特殊情況，如閏年。

第五個(gè)題目，使用集合操作來(lái)簡(jiǎn)化查找共有元素的邏輯。五、字符串處理（每個(gè)題目4分，共32分）1.定義一個(gè)函數(shù)，計(jì)算用戶輸入的字符串的長(zhǎng)度

defstring_length(input_str):

returnlen(input_str)

2.定義一個(gè)函數(shù)，判斷用戶輸入的字符串是否為回文

defis_palindrome(input_str):

returninput_str==input_str[::1]

3.定義一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)字符串的大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換

defconvert_case(input_str):

returninput_str.swapcase()

4.定義一個(gè)函數(shù)，提取用戶輸入字符串中的所有數(shù)字

defextract_numbers(input_str):

return''.join(filter(str.isdigit,input_str))

5.定義一個(gè)函數(shù)，根據(jù)用戶輸入的日期（年、月、日），計(jì)算該日期是該年的第幾天

defday_of_year(year,month,day):

days_in_month=[31,28(year%4==0andyear%100!=0andyear%400==0),31,30,31,30,31,31,30,31,30,31]

returnsum(days_in_month[:month1])day

6.定義一個(gè)函數(shù)，統(tǒng)計(jì)用戶輸入的字符串中每種字符的數(shù)量

defcount_characters(input_str):

char_count={}

forcharininput_str:

ifcharinchar_count:

char_count[char]=1

else:

char_count[char]=1

returnchar_count

7.定義一個(gè)函數(shù)，將用戶輸入的字符串按照逆序輸出的層級(jí)輸出

defreverse_print(input_str):

return'\n'.join(input_str.split()[::1])

答案及解題思路：

1.答案：`string_length`函數(shù)返回輸入字符串的長(zhǎng)度。

解題思路：使用Python內(nèi)置的`len()`函數(shù)來(lái)計(jì)算字符串的長(zhǎng)度。

2.答案：`is_palindrome`函數(shù)返回布爾值，表示字符串是否為回文。

解題思路：通過(guò)比較字符串與它的反轉(zhuǎn)是否相等來(lái)判斷是否為回文。

3.答案：`convert_case`函數(shù)返回字符串的大小寫(xiě)轉(zhuǎn)換版本。

解題思路：使用字符串的`swapcase()`方法來(lái)轉(zhuǎn)換大小寫(xiě)。

4.答案：`extract_numbers`函數(shù)返回一個(gè)包含所有數(shù)字的字符串。

解題思路：使用`filter()`函數(shù)和`str.isdigit()`方法來(lái)提取數(shù)字。

5.答案：`day_of_year`函數(shù)返回輸入日期是該年的第幾天。

解題思路：根據(jù)每個(gè)月的天數(shù)累加至給定日期，注意閏年的2月特殊情況。

6.答案：`count_characters`函數(shù)返回一個(gè)字典，包含字符串中每種字符的數(shù)量。

解題思路：遍歷字符串，使用字典來(lái)統(tǒng)計(jì)每個(gè)字符的出現(xiàn)次數(shù)。

7.答案：`reverse_print`函數(shù)返回一個(gè)逆序輸出的字符串。

解題思路：使用字符串的`split()`方法將字符串分割成單詞列表，然后使用列表的`reverse()`方法來(lái)逆序單詞列表，最后使用`join()`方法將單詞列表連接成一個(gè)字符串。六、列表和字典操作（每個(gè)題目4分，共32分）1.定義一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)列表的合并操作

defmerge_lists(list1,list2):

returnlist1list2

2.定義一個(gè)函數(shù)，計(jì)算列表中元素的總和

defsum_list_elements(lst):

returnsum(lst)

3.定義一個(gè)函數(shù)，根據(jù)用戶的年齡在字典中查詢相應(yīng)的等級(jí)

defget_level__age(age_dict,age):

returnage_dict.get(age,"Unknown")

4.定義一個(gè)函數(shù)，將用戶輸入的字符串轉(zhuǎn)換為列表中的單詞

defstring_to_words(input_string):

returninput_string.split()

5.定義一個(gè)函數(shù)，根據(jù)用戶的年齡查詢字典中的相關(guān)信息

defget_info__age(info_dict,age):

returninfo_dict.get(age,"Noinformationavailable")

6.定義一個(gè)函數(shù)，統(tǒng)計(jì)列表中每種數(shù)字的出現(xiàn)次數(shù)

defcount_numbers(lst):

return{num:lst.count(num)fornuminset(lst)}

7.定義一個(gè)函數(shù)，刪除列表中的重復(fù)元素的層級(jí)輸出

defremove_duplicates(lst):

unique_lst=

foriteminlst:

ifitemnotinunique_lst:

unique_lst.append(item)

returnunique_lst

答案及解題思路：

1.答案：`defmerge_lists(list1,list2):returnlist1list2`

解題思路：使用列表的``操作符將兩個(gè)列表的元素連接起來(lái)。

2.答案：`defsum_list_elements(lst):returnsum(lst)`

解題思路：使用內(nèi)置函數(shù)`sum()`來(lái)計(jì)算列表中所有元素的總和。

3.答案：`defget_level__age(age_dict,age):returnage_dict.get(age,"Unknown")`

解題思路：使用字典的`get()`方法來(lái)獲取指定鍵對(duì)應(yīng)的值，如果鍵不存在則返回默認(rèn)值"Unknown"。

4.答案：`defstring_to_words(input_string):returninput_string.split()`

解題思路：使用字符串的`split()`方法默認(rèn)按照空格分割字符串，返回一個(gè)單詞列表。

5.答案：`defget_info__age(info_dict,age):returninfo_dict.get(age,"Noinformationavailable")`

解題思路：類似于第三題，使用字典的`get()`方法來(lái)獲取年齡對(duì)應(yīng)的信息，如果不存在則返回"Noinformationavailable"。

6.答案：`defcount_numbers(lst):return{num:lst.count(num)fornuminset(lst)}`

解題思路：使用字典推導(dǎo)式來(lái)統(tǒng)計(jì)列表中每個(gè)數(shù)字出現(xiàn)的次數(shù)，其中`set(lst)`用于去重。

7.答案：`defremove_duplicates(lst):returnunique_lst`

解題思路：遍歷列表，使用一個(gè)新列表來(lái)存儲(chǔ)不重復(fù)的元素，通過(guò)檢查元素是否已存在于新列表中來(lái)實(shí)現(xiàn)去重。七、異常處理（每個(gè)題目4分，共32分）1.實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算除法的函數(shù)，對(duì)除數(shù)和被除數(shù)進(jìn)行異常處理

題目描述：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`calculate_division`，該函數(shù)接收兩個(gè)參數(shù)：被除數(shù)和除數(shù)。當(dāng)除數(shù)為0時(shí)，捕獲異常并返回錯(cuò)誤信息。

代碼：

defcalculate_division(dividend,divisor):

try:

result=dividend/divisor

returnresult

exceptZeroDivisionError:

return"Error:除數(shù)不能為0。"

示例調(diào)用

print(calculate_division(10,2))應(yīng)輸出5.0

print(calculate_division(10,0))應(yīng)輸出錯(cuò)誤信息

2.實(shí)現(xiàn)一個(gè)從列表中獲取元素值的函數(shù)，對(duì)索引越界進(jìn)行異常處理

題目描述：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`get_element_from_list`，該函數(shù)接收一個(gè)列表和一個(gè)索引值。如果索引越界，捕獲異常并返回錯(cuò)誤信息。

代碼：

defget_element_from_list(lst,index):

try:

returnlst[index]

exceptIndexError:

return"Error:索引越界。"

示例調(diào)用

print(get_element_from_list([1,2,3],2))應(yīng)輸出3

print(get_element_from_list([1,2,3],5))應(yīng)輸出錯(cuò)誤信息

3.實(shí)現(xiàn)一個(gè)用戶輸入數(shù)字的函數(shù)，對(duì)非數(shù)字輸入進(jìn)行異常處理

題目描述：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`input_number`，提示用戶輸入一個(gè)數(shù)字。如果用戶輸入非數(shù)字，捕獲異常并提示重新輸入。

代碼：

definput_number():

whileTrue:

try:

returnint(input("請(qǐng)輸入一個(gè)數(shù)字："))

exceptValueError:

print("輸入錯(cuò)誤，請(qǐng)輸入一個(gè)有效的數(shù)字。")

示例調(diào)用

print(input_number())用戶輸入數(shù)字，或者重新輸入直到正確

4.實(shí)現(xiàn)一個(gè)文件讀取的函數(shù)，對(duì)文件不存在或無(wú)法打開(kāi)進(jìn)行異常處理

題目描述：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`read_file`，嘗試打開(kāi)并讀取指定路徑的文件內(nèi)容。如果文件不存在或無(wú)法打開(kāi)，捕獲異常并返回錯(cuò)誤信息。

代碼：

defread_file(file_path):

try:

withopen(file_path,'r')asfile:

returnfile.read()

exceptFileNotFoundError:

return"Error:文件不存在。"

exceptIOError:

return"Error:文件無(wú)法打開(kāi)。"

示例調(diào)用

print(read_file('example.txt'))應(yīng)輸出文件內(nèi)容或錯(cuò)誤信息

5.實(shí)現(xiàn)一個(gè)輸入日期的函數(shù)，對(duì)輸入格式不正確進(jìn)行異常處理

題目描述：編寫(xiě)一個(gè)函數(shù)`input_date`，提示用戶輸入日期（格式為YYYYMMDD）。如果日期格式不正確，捕獲異常并提示重新輸入。

代碼：

definput_date():

importdatetime

whileTrue:

date_str=input("請(qǐng)輸入日期（格式Y(jié)Y