教科版高中信息技術(shù)必修一數(shù)據(jù)與計(jì)算知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

數(shù)據(jù)與計(jì)算一、數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)1.數(shù)據(jù)及其特征數(shù)據(jù)是信息的符號(hào)表示，可用于描述事物，是現(xiàn)實(shí)世界事物的客觀描述。表現(xiàn)形式：數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音和視頻等形式。數(shù)據(jù)處理的過(guò)程一般包括數(shù)據(jù)的采集、加工、傳輸、存儲(chǔ)、檢索和輸岀六個(gè)環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)處理的目的是把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成有用的信息以滿足用戶的需求。數(shù)據(jù)的特征有普遍性、孤立性、客觀性和可處理性等。2.信息及其特征信息是數(shù)據(jù)的內(nèi)涵,是對(duì)數(shù)據(jù)的語(yǔ)義解釋。信息的特征有載體依附性、價(jià)值性、時(shí)效性和共享性等。3.知識(shí)知識(shí)是信息經(jīng)過(guò)加工提煉后形成的抽象產(chǎn)物。知識(shí)是一類高級(jí)的、抽象的，具有普遍適應(yīng)性的信息。知識(shí)是人類求知活動(dòng)的結(jié)晶。4.數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)的關(guān)系。數(shù)據(jù)、信息與知識(shí)可以看作人類對(duì)客觀事物感知的三個(gè)不同階段。數(shù)據(jù)是對(duì)事物屬性的客觀記錄；信息是經(jīng)過(guò)組織的有結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)；知識(shí)是經(jīng)人的思維整理過(guò)的信息、數(shù)據(jù)、形象、價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)以及社會(huì)的其他符號(hào)化產(chǎn)物。5.數(shù)據(jù)的來(lái)源：權(quán)威網(wǎng)站、利用搜索引擎檢索、從相關(guān)數(shù)據(jù)公司購(gòu)買(mǎi)等。按照獲取數(shù)據(jù)的渠道，可以將數(shù)據(jù)分為直接數(shù)據(jù)（一手?jǐn)?shù)據(jù)）和間接數(shù)據(jù)（二手?jǐn)?shù)據(jù)）。6.數(shù)據(jù)收集方法直接數(shù)據(jù)的收集方法有調(diào)査法、訪談法、觀察法、實(shí)驗(yàn)法等。間接數(shù)據(jù)的收集方法有査閱文獻(xiàn)資料、關(guān)注媒體資源、瀏覽權(quán)威網(wǎng)站、利用搜索引擎檢索、從相關(guān)數(shù)據(jù)公司購(gòu)買(mǎi)等。二、excel基本知識(shí)1.公式和函數(shù)：首先輸入等號(hào)“=”，然后輸入相應(yīng)的數(shù)學(xué)公式或利用函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。常用的函數(shù)有SUM（求和）、AVERAGE（求平均值）、COUNT（計(jì)數(shù)）、MAX（求最大值）、MIN（求最小值）等。2.數(shù)據(jù)排序：依據(jù)關(guān)鍵字對(duì)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行升序或降序排序。WPS表格允許用戶對(duì)工作表中的數(shù)據(jù)按主要關(guān)鍵字、次要關(guān)鍵字等多個(gè)條件進(jìn)行排序操作。3.數(shù)據(jù)篩選：依據(jù)條件顯示需要的數(shù)據(jù)，隱藏不滿足條件的數(shù)據(jù)。4.分類匯總：首先要對(duì)分類字段進(jìn)行排序.然后依據(jù)匯總方式計(jì)算選定匯總項(xiàng)。三、數(shù)據(jù)編碼1.釆樣和量化采樣：根據(jù)輸入的模擬信號(hào)按適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔得到各個(gè)時(shí)刻的樣本值。量化：把經(jīng)釆樣得到的各個(gè)時(shí)刻的樣本值用二進(jìn)制碼來(lái)表示。2.模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)按照取值特征，可以將信號(hào)分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)是指用連續(xù)變化的物理量所表達(dá)的信息，如溫度、濕度、壓強(qiáng)等（用傳感器獲得）。我們通常又把模擬信號(hào)稱為連續(xù)信號(hào)，它在一定的時(shí)間范圍內(nèi)可以有多個(gè)不同的取值。模擬信號(hào)的值是隨時(shí)間連續(xù)變化的，波形光滑。數(shù)字信號(hào)隨時(shí)間的變化是非連續(xù)的，即取值上是離散的、不連續(xù)的信號(hào)。數(shù)字信號(hào)可以由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換得來(lái)，即在模擬信號(hào)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)采樣、量化和編碼而形成。3.聲音的數(shù)字化聲音信號(hào)是通過(guò)采樣和量化實(shí)現(xiàn)模擬量的數(shù)字化的，這個(gè)過(guò)程稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)。音頻釆樣：按一定的時(shí)間間隔，測(cè)得模擬信號(hào)的模擬量值。每秒采樣的次數(shù)稱為釆樣頻率，單位是赫茲（Hz）。如CD的采樣頻率為44.1kHz,即每秒采樣44100次。音頻量化：將信號(hào)波形的縱軸劃分為若干個(gè)區(qū)間，把落到某個(gè)區(qū)間的釆樣點(diǎn)按四舍五入的規(guī)則取整數(shù)值。4.容量單位計(jì)算機(jī)中的信息是使用二進(jìn)制數(shù)（即0和1）來(lái)表示的；計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位是二進(jìn)制位,用比特（bit）表示;計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的基本單位為字節(jié)（Byte）,8比特構(gòu)成1個(gè)字節(jié)。1Byte=8Bits1KB=1024Bytes1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB5.數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換數(shù)制基數(shù)進(jìn)位規(guī)則位權(quán)數(shù)碼表示十進(jìn)制10逢十進(jìn)一100,1.2,3,4,5,6,7,8,9D/int()二進(jìn)制2逢二進(jìn)一20,1B/bin()八進(jìn)制8逢八進(jìn)一80,1,2,3,4,5,6,7O/oct()十六進(jìn)制16逢十六進(jìn)一160,l,2,…,8,9,A,B,C,D,E,FH/hex()數(shù)制轉(zhuǎn)換：（1）非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成R進(jìn)制數(shù)（R大于等于2）采用“除R取余法”，即用整數(shù)部分不斷去除以R，并記下每次的余數(shù)，直到商為0為止，反向取余即為最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果；（2）把R進(jìn)制非負(fù)整數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)可用“按權(quán)展開(kāi)求和法”。6.文本數(shù)據(jù)的編碼計(jì)算機(jī)要處理文本，就必須將其轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)才能處理，該過(guò)程稱為文本數(shù)據(jù)編碼。常見(jiàn)的文本數(shù)據(jù)的編碼方案有ASCII碼和Unicode碼。ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)，即美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼。用7位（標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼）或8位（擴(kuò)展ASCII碼）的二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符，共有128個(gè)字符，每個(gè)字符用一個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)，具體如下表所示。ASCII碼（十進(jìn)制）表示的字符0~31控制字符或通信專用字符（不可見(jiàn)）32空格48?57數(shù)字0?965~90大寫(xiě)英文字母A?Z97?122小寫(xiě)英文字母a?z其他英文標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)、括號(hào)等Unicode是為了解決傳統(tǒng)的字符編碼方案的局限而產(chǎn)生的，它為每種語(yǔ)言中的每個(gè)字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進(jìn)制編碼.以滿足跨語(yǔ)言、跨平臺(tái)進(jìn)行文本轉(zhuǎn)換、處理的需求。Unicode通常用兩個(gè)字節(jié)表示一個(gè)字符，原有的英文編碼要從單字節(jié)變成雙字節(jié)，只需把高位字節(jié)全部填0即可。四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是存在特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有集合結(jié)構(gòu)、線性結(jié)構(gòu)、樹(shù)結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)等。2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有線性結(jié)構(gòu)與非線性結(jié)構(gòu)之分。在線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，除首元素沒(méi)有前趨元素、尾元素沒(méi)有后繼元素外，其他元素都只有一個(gè)前趨元素和一個(gè)后繼元素，如隊(duì)列、棧。非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有樹(shù)和圖等。3.隊(duì)列隊(duì)列是一種先進(jìn)先出的線性表，它的數(shù)據(jù)元素只能在隊(duì)列的一端依次添加（入隊(duì)），在另一端依次刪除（出隊(duì)）。4.棧：先進(jìn)后出。只在表的尾部進(jìn)行刪除和插入操作5.樹(shù)結(jié)構(gòu)樹(shù)結(jié)構(gòu)是一種具有層次關(guān)系的非線性結(jié)構(gòu)。在樹(shù)結(jié)構(gòu)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)前趨節(jié)點(diǎn)，稱為父節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有前趨的節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)，稱為樹(shù)的根節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以有多個(gè)后繼節(jié)點(diǎn)，它們稱為該節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)。沒(méi)有后繼的節(jié)點(diǎn)稱為葉子節(jié)點(diǎn)。在樹(shù)結(jié)構(gòu)中，數(shù)據(jù)元素之間是一對(duì)多的關(guān)系。6.圖結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)是由一組節(jié)點(diǎn)（稱為頂點(diǎn)）和一組節(jié)點(diǎn)間的連線（稱為邊或弧）構(gòu)成的一種非線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。圖結(jié)構(gòu)中的每個(gè)頂點(diǎn)都可以與其他頂點(diǎn)有邊相連，圖結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)元素之間是多對(duì)多的關(guān)系。隊(duì)列、樹(shù)結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)笑關(guān)系如下表所示。結(jié)構(gòu)類型數(shù)據(jù)（節(jié)點(diǎn)）之間的關(guān)系生活中相應(yīng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用舉例隊(duì)列（線性）一對(duì)一上車(chē)、過(guò)馬路、付款時(shí)排的隊(duì)、醫(yī)院就診時(shí)電子牌上的就診隊(duì)列棧一對(duì)一洗餐盤(pán)樹(shù)結(jié)構(gòu)一對(duì)多行政區(qū)劃、書(shū)的目錄結(jié)構(gòu)、磁盤(pán)文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、注冊(cè)表結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)多對(duì)多全國(guó)航運(yùn)圖、鐵路運(yùn)輸圖、高速公路網(wǎng)五、數(shù)據(jù)處理1.圖形用戶界面（GUI）又稱圖形用戶接口，是指采用圖形方式顯示的計(jì)算機(jī)操作用戶界面。在Python語(yǔ)言中，tkinter是實(shí)現(xiàn)圖形用戶界面的模塊，可以用來(lái)快速創(chuàng)建GUI應(yīng)用程序。例如，導(dǎo)入tkinter模塊后，就可以運(yùn)用代碼創(chuàng)建矩形容器（Frame）、文本框（Entry）、命令按鈕（Button）、文本標(biāo)簽（Label）等交互對(duì)象。2.文件：存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)設(shè)備中的相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。3.在Python語(yǔ)言中，用open函數(shù)把外存儲(chǔ)器里的文件打開(kāi)；用write方法將內(nèi)存中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到外存儲(chǔ)器的文件中；文件操作結(jié)束時(shí)，用close方法關(guān)閉文件。4.數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定的組織方式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中的相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集合。在數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)是以二維表的形式組織存儲(chǔ)的，稱為表。表中的一列稱為一個(gè)字段，每個(gè)字段都有一個(gè)名字，稱為字段名；表中的一行稱為一條記錄。5.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是定義、創(chuàng)建、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的一種工具，它允許用戶管理和控制數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)有Sybase、ORACLE、MySQL、Access等。6.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（及其應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具）、數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)、救據(jù)庫(kù)管理員和用戶組成的存儲(chǔ)、管理、處理和維護(hù)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。六、數(shù)據(jù)保護(hù)1.數(shù)據(jù)安全的威脅有人為因素，也有非人為因素。主要的威脅有計(jì)算機(jī)病毒、黑客攻擊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)損壞和個(gè)人失誤等。 2.數(shù)據(jù)安全有數(shù)據(jù)備份和數(shù)據(jù)加密兩方面的含義。3.數(shù)據(jù)備份是將需要備份的數(shù)據(jù)從應(yīng)用主機(jī)的硬盤(pán)或磁盤(pán)陣列復(fù)制到其他的存儲(chǔ)介質(zhì)或不同位置存儲(chǔ)空間的過(guò)程。其目的是在設(shè)備發(fā)生故障或發(fā)生其他威脅數(shù)據(jù)安全的災(zāi)害后，利用備份進(jìn)行恢復(fù)，從而達(dá)到保護(hù)數(shù)據(jù)的目的。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)備份方法有可移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備備份和網(wǎng)絡(luò)備份等。4.云備份的優(yōu)點(diǎn)是成本低、管理方便和可擴(kuò)展性高，缺點(diǎn)是安全性不足等。5.密碼是指用來(lái)核對(duì)用戶ID以驗(yàn)證用戶是否是本人的一組字符。6.一般來(lái)說(shuō)，創(chuàng)建安全密碼有以下幾個(gè)技巧。（1）使用長(zhǎng)度不少于8個(gè)字符的密碼，密碼越長(zhǎng)越不容易被破解。（2）在可能的情況下，盡量使用字母、數(shù)字和特殊符號(hào)相結(jié)合的密碼。（3）不要使用號(hào)碼、身份證號(hào)或生日作為密碼。（4）不要使用整個(gè)用戶ID或用戶ID的一部分作為密碼。（5）不要使用字典中能找到的詞語(yǔ)作為密碼，即使是字母順序顛倒過(guò)來(lái)的常用詞語(yǔ)也不可以。7.加密就是將原始信息（數(shù)據(jù)）隱匿起來(lái)，使之在缺少特殊信息（數(shù)據(jù)）時(shí)不可讀。原始信息（數(shù)據(jù)）稱為明文，加密后的信息（數(shù)據(jù)）稱為密文。將密文還原成明文的過(guò)程稱為解密（或解碼）。8.加法密碼又稱為移位密碼。在加法密碼算法中，明文中的所有字母都在字母表上向后或向前按照一個(gè)固定數(shù)目進(jìn)行偏移后被替換成密文。愷撒密碼只是簡(jiǎn)單地將明文中的每一個(gè)字母用字母表中該字母后的第3個(gè)字母替換。例如，將明文中的A用D替換，B用E替換.……，以此類推，X用A替換，Y用B替換，Z用C替換。像愷撒密碼這樣，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一個(gè)固定數(shù)目進(jìn)行偏移后被替換成密文，這種加密方法使用的密碼就是加法密碼。六、Python基本知識(shí)1.算法概念：解決問(wèn)題的方法和步驟。2.算法特征：有窮性、確切性、輸入項(xiàng)（0個(gè)或多個(gè)輸入）、輸岀項(xiàng)（算法一定要有輸出）、可行性（或有效性）。3.算法分析是對(duì)一個(gè)算法需要多少計(jì)算時(shí)間和存儲(chǔ)空間做定量的分析。4.通常從正確性、易讀性、健壯性和高效性等4個(gè)方面評(píng)價(jià)算法；主要從時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度兩個(gè)方面來(lái)考慮。5.算法的常用描述方法：自然語(yǔ)言、流程圖和偽代碼。用自然語(yǔ)言描述算法，通常是我們理解算法的第一步。流程圖也稱程序框圖，它是算法的一種圖形化的表示方法，與用自然語(yǔ)言描述算法相比，它更加形象、直觀，更容易理解。常見(jiàn)的流程圖符號(hào)及其含義如下圖所示。起止框輸入/輸出框處理框 判斷框流程線連接符起止框：表示一個(gè)算法的開(kāi)始和結(jié)束。輸入/輸出框：表示從外部輸入數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)內(nèi)部或者從計(jì)算機(jī)內(nèi)部輸岀數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)外部。處理框：表示運(yùn)算和處理等操作的內(nèi)容。判斷框：表示判斷的條件。6.算法的基本結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。7.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的發(fā)展：從低級(jí)到高級(jí)，分別是機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言：由二進(jìn)制的0、1代碼指令構(gòu)成，能被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別。匯編語(yǔ)言：是符號(hào)化的機(jī)器語(yǔ)言，仍屬于低級(jí)語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言：更接近自然語(yǔ)言，程序可讀性強(qiáng)，修改、維護(hù)方便。常見(jiàn)的高級(jí)語(yǔ)言有Java、C/C++以及Python等。8.常量與變量常量是指在程序運(yùn)行過(guò)程中值始終保持不變的量。變量是指在程序運(yùn)行過(guò)程中值允許改變的量。在Python中，變量名必須以字母或下劃線開(kāi)頭，后面可以是字母、數(shù)字或下劃線；變量名區(qū)分大小寫(xiě)，同時(shí)不能使用系統(tǒng)保留字。9.數(shù)據(jù)類型Python提供了整數(shù)（int）、浮點(diǎn)數(shù)（float）、字符串（str）、布爾（bool）、列表（list）等常見(jiàn)的數(shù)據(jù)類型。部分?jǐn)?shù)據(jù)類型之間可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如“int（x）”表示將“x”轉(zhuǎn)換為整型數(shù)據(jù)。10.運(yùn)算符（1）算術(shù)運(yùn)算符：加（+）、減（一）、乘（*）、冪（**）、除（/）、整除（//）、取模（%）（2）關(guān)系運(yùn)算符：等于（==）、大于（＞）、大于等于（＞=）、小于（<）、小于等于（<=）、不等于（！=）（3）邏輯運(yùn)算符：可以對(duì)關(guān)系式或布爾值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，結(jié)果仍為布爾值"True”或“False”。常用的邏輯運(yùn)算符有與（and）、或（or）、非（not）等。11.表達(dá)式（1）算術(shù)表達(dá)式：由一個(gè)或多個(gè)操作數(shù)通過(guò)運(yùn)算符組合而成的式子。（2）關(guān)系表達(dá)式：用關(guān)系運(yùn)算符連接起來(lái)的式子，結(jié)果為布爾值。如分支語(yǔ)句中的條件表達(dá)式，當(dāng)條件成立時(shí)值為真（True），不成立時(shí)值為假（False）。（3）邏輯表達(dá)式：用邏輯運(yùn)算符連接起來(lái)的式子，結(jié)果為布爾值。當(dāng)邏輯表達(dá)式成立時(shí)值為真（True），不成立時(shí)值為假（False）。如邏輯表達(dá)式“(2<3)or(3>4)”的值為“True”。12.賦值語(yǔ)句將賦值號(hào)右邊表達(dá)式的值賦給左邊變量的語(yǔ)句。基本格式為：變量=表達(dá)式。13.輸入和輸岀語(yǔ)句。在Python中，使用“input()”語(yǔ)句從鍵盤(pán)輸入獲取數(shù)據(jù)；使用“print()”語(yǔ)句在屏幕上輸出數(shù)據(jù)。如有多項(xiàng)數(shù)據(jù)輸岀，用“,”分隔需要輸出的內(nèi)容。七、循環(huán)結(jié)構(gòu)1.列表。列表可以包含多個(gè)數(shù)據(jù)元素,它是一個(gè)有序的容器。列表中的元素允許是不同的數(shù)據(jù)類型,其索引下標(biāo)從“0”開(kāi)始。允許對(duì)列表中的元素進(jìn)行賦值、刪除(remove)、插入(Insert)、添加(append)等操作。用list()函數(shù)可以將集合或字符串類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成列表類型的數(shù)據(jù)。2.計(jì)數(shù)循環(huán)。循環(huán)次數(shù)一定時(shí),常使用計(jì)數(shù)循環(huán)(for語(yǔ)句)來(lái)實(shí)現(xiàn)。for語(yǔ)句的基本格式為:for循環(huán)變量in序列：語(yǔ)句或語(yǔ)句組縮進(jìn)的語(yǔ)句或語(yǔ)句組稱循環(huán)體。Python規(guī)定循環(huán)體必須相對(duì)關(guān)鍵詞for有縮進(jìn)。in后面也可以是range(a,b)函數(shù),它可以生成指定范圍[a,b)的數(shù)字序列;如果只有一個(gè)參數(shù)a,則表示生成范圍[0,a)的數(shù)字序列。3.條件循環(huán)。條件循環(huán)(while語(yǔ)句)一般用于循環(huán)次數(shù)未知的情況。while語(yǔ)句的基本格式為:while表達(dá)式：語(yǔ)句或與劇組當(dāng)表達(dá)式成立時(shí),執(zhí)行循環(huán)體。Python允許表達(dá)式為數(shù)字,如果該數(shù)字為“0”則表示表達(dá)式為假(即不成立),為非0數(shù)字則表示為真(即成立)。4.循環(huán)嵌套。一個(gè)循環(huán)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部也可以包含另一個(gè)循環(huán),這樣的結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)嵌套(也稱為多重循環(huán))。常用的循環(huán)嵌套是二重循環(huán),外層循環(huán)稱為外循環(huán),內(nèi)層循環(huán)稱為內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)是外循環(huán)的循環(huán)體,外循環(huán)每執(zhí)行一次,內(nèi)循環(huán)則執(zhí)行一次完整的循環(huán)。以計(jì)數(shù)循環(huán)for語(yǔ)句為例的二重循環(huán)格式如下:for循環(huán)變量1in序列1: #外循環(huán)for循環(huán)變量2in序列2: #內(nèi)循環(huán),注意縮進(jìn)語(yǔ)句或語(yǔ)句組 #循環(huán)體,注意縮進(jìn)5.break語(yǔ)句和continue語(yǔ)句break語(yǔ)句用于終止某個(gè)循環(huán),使程序跳到循環(huán)體以外的第一個(gè)可執(zhí)行語(yǔ)句;continue語(yǔ)句用于終止本次循環(huán)進(jìn)入下一次循環(huán),即跳過(guò)循環(huán)體內(nèi)還未執(zhí)行的語(yǔ)句,進(jìn)入下一次循環(huán)的判定。八、函數(shù)模塊1.代碼復(fù)用。程序中多處用到功能相似或相同的代碼時(shí)可以用代碼復(fù)用的方法來(lái)提高程序的效率。通常使用“函數(shù)”和“模塊”等方法實(shí)現(xiàn)。代碼復(fù)用可以減少重復(fù)編寫(xiě)代碼的工作量,也可以使程序的結(jié)構(gòu)更加清晰。2.函數(shù)。函數(shù)分為系統(tǒng)函數(shù)和用戶自定義函數(shù)。系統(tǒng)函數(shù)即函數(shù)庫(kù)里的標(biāo)準(zhǔn)函數(shù),是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言或操作系統(tǒng)提供給用戶的一系列已經(jīng)編寫(xiě)好的程序。如print()函數(shù)和input()函數(shù)等。用戶自定義函數(shù)是用戶自己編寫(xiě)的程序代碼。一般包括函數(shù)名、參數(shù)、返回值和函數(shù)體等四個(gè)部分。定義的格式如下:def函數(shù)名(參數(shù)):語(yǔ)句或語(yǔ)句組return返回值需要說(shuō)明的是:(1)函數(shù)名和函數(shù)體必不可少;(2)參數(shù)是用來(lái)向函數(shù)傳遞值的,可以省略(空括號(hào)不能省略);參數(shù)也可以有多個(gè),中間用“,”分隔;(3)函數(shù)執(zhí)行完畢,由return語(yǔ)句將值返回給調(diào)用者;如果沒(méi)有返回值,該語(yǔ)句可以省略;(4)采用函數(shù)名(參數(shù)列表)的方式調(diào)用函數(shù)。3.發(fā)布代碼。將定義的函數(shù)發(fā)布成模塊可以讓更多人受益于你的勞動(dòng)。4.模塊的導(dǎo)入。無(wú)論是用戶定義的模塊還是第三方模塊,在使用前都必須先導(dǎo)入程序中才可以使用。常見(jiàn)的模塊導(dǎo)入方法有以下兩種。方法1:import模塊名as別名，as別名可以省略方法2:from模塊名import方法名，如果方法名為*,表示導(dǎo)人該模塊的所有方法使用方法1導(dǎo)入模塊時(shí),調(diào)用其內(nèi)置函數(shù)的方法是“模塊名.方法名(參數(shù))”;使用方法2導(dǎo)入模塊時(shí),調(diào)用其內(nèi)置函數(shù)的方法是“方法名(參數(shù))”。十、解決問(wèn)題的方法1.解析法:通過(guò)找出解決問(wèn)題的前提條件與結(jié)果之間關(guān)系的表達(dá)式,再計(jì)算表達(dá)式來(lái)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解。在生活中,我們可以利用已經(jīng)成熟的數(shù)量關(guān)系和公式、定理來(lái)解析各種問(wèn)題,如利用開(kāi)根公式求根、利用海倫公式求三角形面積等。數(shù)據(jù)的圖形化表達(dá)使信息顯得更加直觀和便于理解,有助于我們挖掘規(guī)律。2.枚舉法也稱為窮舉法，是利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快，精確度高的特點(diǎn)把所有可能的答案一一列舉,合適就保留,不合適就丟棄。枚舉法解決問(wèn)題的一般結(jié)構(gòu):循環(huán)+判斷。枚舉法需要逐一驗(yàn)證所有的可能情況,運(yùn)算量比較大,解決問(wèn)題的效率不夠高。因此,使用枚舉法解決問(wèn)題時(shí),需要考慮優(yōu)化算法,選擇恰當(dāng)?shù)拿杜e對(duì)象,盡量分析出問(wèn)題中的隱含條件,縮小枚舉范圍,以提高解決問(wèn)題的效率。3.迭代法也稱輾轉(zhuǎn)法,是一種不斷用變量的舊值遞推新值的過(guò)程。選代算法是用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的一種基本方法,它利用計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快、適合做重復(fù)性操作的特點(diǎn),讓計(jì)算機(jī)對(duì)一組指令(或一定步驟)進(jìn)行重復(fù)執(zhí)行,在每次執(zhí)行這組指令(或這些步驟)時(shí),都從變量的原值推出它的一個(gè)新值作為新一輪計(jì)算的輸入。例如,利用歐幾里得輾轉(zhuǎn)相除法求最大公約數(shù),利用牛頓迭代法求方程的近似根等。迭代法求解問(wèn)題的三個(gè)步驟:(1)確定迭代變量；(2)建立迭代關(guān)系式；(3)控制迭代過(guò)程。4.二分查找即折半查找。就是一種通過(guò)不斷地排除不可能的數(shù)據(jù)區(qū)間,最終找到需要的數(shù)據(jù)的一種算法。缺點(diǎn)是要求待查內(nèi)容為有序的。因此,二分查找法適用于不經(jīng)常變動(dòng)而查找頻繁的有序序列。二分査找的效率非常高，在最壞的情況下，其最大査找次數(shù)為log2n向下取整加1次(n為序列中數(shù)字的個(gè)數(shù))。5.分治策略是將一個(gè)難以直接解決的大向題分割成一些比較小的同類問(wèn)題,各個(gè)擊破,最終達(dá)到解決問(wèn)題的目的。如“二分查找法”就是典型的分治策略應(yīng)用實(shí)例。分治策略解決問(wèn)題的基本步驟如下。(1)分:將原問(wèn)題分解為k個(gè)規(guī)模較小、與原問(wèn)題形式相同的子問(wèn)題。(2)治:若子問(wèn)題規(guī)模不夠小,則再將其分解,直到問(wèn)題足夠小時(shí),直接求出子問(wèn)題的解。(3)合:將各個(gè)子問(wèn)題的解合并為原問(wèn)題的解。6.遞歸,顧名思義,分為遞推和回歸。指一種通過(guò)重復(fù)將問(wèn)題分解為同類的子問(wèn)題,從而解決問(wèn)題的方法。遞歸算法通過(guò)調(diào)用程序自身來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用遞歸算法需確定的兩個(gè)條件:(1)遞推關(guān)系;(2)邊界條件(即遞歸退出的條件)。遞歸與迭代:(1)遞歸與送代算法都需要重復(fù)執(zhí)行某些代碼；(2)遞歸是重復(fù)調(diào)用函數(shù)自身,遇到滿足終止條件時(shí)逐層返回;迭代是重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng),其目的是通近所需目標(biāo)或結(jié)果,通常使用計(jì)數(shù)器結(jié)束循環(huán)。十一、數(shù)據(jù)分析與人工智能1.數(shù)據(jù)分析是指用恰當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)收集來(lái)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，提取有用信息，并形成結(jié)論的過(guò)程。主要用于現(xiàn)狀分析、原因分析和預(yù)測(cè)分析。數(shù)據(jù)分析的一般過(guò)程為根據(jù)分析的目標(biāo)提出假設(shè)，然后收集有關(guān)數(shù)據(jù)，選用恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ㄟM(jìn)行分析，驗(yàn)證假設(shè)是否正確，繼而得出相應(yīng)的結(jié)論。數(shù)據(jù)分析的基本方法有對(duì)比分析和平均分析等。2.對(duì)比分析是指將兩個(gè)或兩個(gè)以上的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析它們的差異，從而揭示這些數(shù)據(jù)所代表的事物的發(fā)展變化情況和規(guī)律。對(duì)比分為橫向?qū)Ρ群涂v向?qū)Ρ?。橫向?qū)Ρ戎傅氖穷愃频氖挛锘蛘咄惖氖挛镏g進(jìn)行比較；縱向?qū)Ρ戎傅氖菍⑾嗤挛锏?/p>