数据计算-第15届蓝桥杯第一次STEMA测评Scratch真题精选

[导读]：超平老师的《Scratch蓝桥杯真题解析100讲》已经全部完成，后续会不定期解读蓝桥杯真题，这是Scratch蓝桥杯真题解析第154讲。

第15届蓝桥杯第1次STEMA测评已于2023年8月20日落下帷幕，编程题一共有6题，分别如下：

• 行走的螃蟹

• 飞驰的高铁

• 旋转的正方体

• 弹跳小球

• 比较身高

• 数据计算

数据计算，本题是2023年8月20日举行的第15届蓝桥杯STEMA测评Scratch编程中级组编程第6题，题目要求编程实现数据计算。游戏开始后，输入两个整数，机器人先说出两数的和，然后将整数转成二进制并输出。

先来看看题目的要求吧。

一.题目说明

编程实现：

数据计算。

十进制整数转换成二进制整数：采用“除2取余，逆序排列”法可以将十进制数数转换为二进制整数，例如：140

计算步骤：

140/2 = 70 ......0

70/2  = 35 .....0

35/2  = 17 ......1

17/2   = 8 ......1

8/2   = 4 .......0

4/2   = 2 .......0

2/2   = 1 ........0

1/2   = 0 ........1

余数逆序排序后，转换为二进制的结果为 10001100

具体要求：

1). 运行程序，角色、背景如图所示；

2). 等待1秒，机器人说：“输入2个数据”2秒；

3). 舞台下方出现询问框，机器人说："输入第1个数据”（数据为整数，且1 ≤ 数据 ≤ 100)；

例如：输入80

4). 完成输入，舞台下方出现询问框，机器人说："输入第2个数据”（数据为整数，且1 ≤ 数据 ≤ 100）；

例如：输入60

5). 完成输入，机器人说出两个数据的和；

6). 等待1秒，机器人说出两个数据和的二进制数。

评判标准：

• 5分：满足"具体要求"中的1）；

• 5分：满足"具体要求"中的2）；

• 5分：满足"具体要求"中的3）；

• 5分：满足"具体要求"中的4）；

• 15分：满足"具体要求"中的5）；

• 65分：满足"具体要求"中的6）。

二.思路分析

本题只有1个角色，就是机器人，如图所示：

本题考查的知识点包括列表应用和数学运算。

根据题目的描述，我们使用计算思维中的拆分思想，可以将作品的功能分为两个模块：

• 获取输入数据并求和；

• 将十进制数字转成二进制；

其中，模块1比较简单，只需要使用问答指令，将玩家输入的两个数字相加，然后说出即可。

真正的难点是模块2，对于很多同学来说，二进制是一个陌生的概念。当然，出题老师充分考虑到这一点，所以给出了进制转换的原理，并给出了一个案例。这就要求考生要读懂这个案例，并迅速找到实现思路。

转换的原理就8个字，“除2取余，逆序排列”，这就意味着需要使用余数指令，如图：

同时，每次除以2之后，我们都需要把商保存起来，这里的商必须是整数部分，所以需要结合除法指令和向下取整指令，如图：

在这个过程中，我们面临如下两个小问题：

1). 除2取余运算要执行多少次？

2). 怎么保存每次运算的商和余数？

很显然，不同的数字，计算的次数是不一样的，但是它们都有一个共同的特点，就是当商等于0时，就不需要再进行计算了，这就是循环结束的条件。

每进行一次除2取余运算，下一次就需要对新的商进行运算，是不是要把每一次的商都用一个变量保存起来呢？确实需要保存，但是我们不需要新的变量，直接使用一个变量，每次更新一下即可，这其实就是编程中经典的迭代思想。

对于每次的余数，则可以使用两种方式来处理，一是使用列表，将每次计算的余数保存到列表，计算完成，依次将列表中的数字取出拼接成一个数字串即可；二是直接使用字符串连接操作，将每次得到的余数进行拼接。在本作品中，超平老师将使用方式1来保存余数。

思路有了，接下来，我们就进入具体的编程实现环节。

三.编程实现

根据上面的思路分析，我们分3步来编写程序：

• 准备工作

• 获取数据输入并求和

• 将十进制转成二进制

1. 准备工作

这里的准备工作比较简单，主要是创建好需要用到的变量和列表，如图：

其中，变量“i”是计数器，在循环遍历列表时需要用到。

2. 获取数据并求和

这一步比较简单，其代码如下：

为方便理解，这里使用了两个变量“数字1”和“数字2”，实际上，还可以省去这两个变量，每次将回答进行累加即可，如图：

不过，需要注意，使用方式1时，变量“和”可以不用初始化，而使用方式2时，必须要将变量“和”初始化为0。

方式2是一个非常好用的编程技巧，如果要输入多个数据的时候，它的优势就体现出来了，你说是吧。

3. 将十进制转成二进制

为了简化代码，我们将转换的过程定义成一个自制积木，自制积木的代码如下：

简单说明3点：

1). 列表一定要清空，确保没有垃圾数据；

2). 变量“二进制”的初始值一定要设置为空；

3). 在向列表中添加余数的时候，每次将余数插入到列表的最前面，这就相当于逆序保存了余数，在接下来循环遍历列表的时候，只需要按照顺序拼接列表项即可。

有了自制积木，在绿旗代码块的最下面，添加如下3行代码即可：

至此，整个作品就创作好了，一个简易的进制转换计算器就搞定了。

四.总结与思考

本题是中级组编程部分第6题，分数为100分，积木块数量40个左右，涉及到的知识点主要包括：

• Scratch问答指令；

• 变量的使用；

• 列表的基本操作；

• 运算符，包括取余、除法、向下取整等；

• 字符串连接运算；

这是中级组的第6题，也是最后一题，难度较大，完成时间20分钟左右，难点是如何实现进制的转换。

二进制，是计算机技术中广泛采用的一种数制，由德国哲学家莱布尼茨发明，相传是受到了中国易经的启发。

二进制数据是用0和1两个数码来表示的数，它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，数字计算机只能识别和处理由0和1符号串组成的代码。

计算机中一切都可以用二进制来表示，不管是图片、指令、文件还是视频在计算机内部都是使用二进制来存储的。

对于进制之间的互相转换，是每一个学习编程的孩子都必须熟练掌握的，相信通过本作品的学习，你已经掌握了十进制转换二级制的原理和技巧了。

超平老师给你留一个思考题，如果要将十进制转换成八进制、十六进制，该如何实现呢，能否在本作品的基础上，增加这两个小功能，创作一个进制转换计算器呢。

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