中国电子学会2023年09月份青少年软件编程Python等级考试试卷四级真题(含答案)

2023-09 Python四级真题

分数：100

题数：38

测试时长：60min

一、单选题(共25题，共50分)

1.  用枚举算法求解“100以内既能被3整除又能被4整除的元素”时，在下列数值范围内，算法执行效率最高的是？（D　）（2分）

A.1~101

B.4~100

C.12~100

D.12~96

答案解析：在选取循环控制变量时，枚举范围应尽可能小，但又不能遗漏。

2.  下列有关函数的描述中，正确的是？（C　）（2分）

A.函数中必须有return语句

B.在函数内部不能使用全局变量

C.函数能提高应用的模块化程度和代码的重复利用率

D.函数内容以大括号起始，并且缩进

答案解析：函数能提高应用的模块化程度和代码的重复利用率

3.  下列哪个语句能够定义参数个数不确定的函数？（D　）（2分）

A.hs(parameters)

B.hs(parameters[])

C.hs(parameters{})

D.hs(*parameters)

答案解析：当不确定需要传入的值是多少个时，在定义形参时，可以使用*parameters来表示。

4.  执行如下Python代码的结果是？（A　）（2分）

def area(r,pi=3.14):

     return r*r*pi

print(area(2,10))

A.40

B.200

C.400

D.20

答案解析：函数运行结果，2*2*10，结果是40。

5.  执行如下Python代码，输出结果是？（A　）（2分）

def hs(num):

    num += 1

    return num

n=10

s=hs(n)

print(s)

A.11

B.10

C.1

D.运行错误

答案解析：函数的返回值，赋值给变量s，输出11。

6.  有如下Python程序，输出的结果是？（B　）（2分）

def whao(year = '2023'):

    print('你好' + year)

whao()

A.你好

B.你好2023

C.你好year

D.没有输出

7.  编写计算正方体体积的匿名函数，下列哪一个语句是正确的？（C　）（2分）

A.rst = lambda a : a * 3

B.lambda a : a * 3

C.rst = lambda a : a ** 3

D.lambda a : a ** 3

答案解析：关键字lambda表示匿名函数，冒号之前表示的是这个函数的参数，冒号之后表示的是返回值，在定义匿名函数时，需要将它赋值给一个变量。

8.  执行如下Python程序，运行的结果是？（A）（2分）

def zfzh(s):

    c = ''

    for ch in s:

        if "9">=ch>= "0":

            c+=str(int(ch)+1)

        elif "z">=ch>= "a":

            c+= chr(ord(ch)- ord("a")+ord("A"))

    return c

s = 'hzag-21-8'

print(zfzh(s))

A.HZAG329

B.923HZAG

C.GAZH329

D.923GAZH

9.  在Python中，以下哪个代码是安装numpy模块的方法？（A　）（2分）

A.pip install numpy

B.pip uninstall numpy

C.install numpy

D.setup numpy

10. 在Python中导入第三方库的主要关键字是？（　B） （2分）

A.from

B.import

C.pip

D.install

11. 《阅微草堂笔记》里描述了槐树果实“响豆”，在夜里爆响，这种豆一棵树只有一粒，难以辨认出。所以古人就等槐树开花结果后，用许多布囊分别贮存豆荚，用来当枕头。夜里如果没有听到声音，便扔掉。如果有爆响声。然后把这一囊的豆荚又分成几个小囊装好，夜里再枕着听……如此这么分下去直到找到响豆。以上故事体现的算法是？（D　）（2分）

A.顺序查找

B.枚举算法

C.解析算法

D.分治算法

12. 下列哪项不是分治算法所具有的特征？（B　）（2分）

A.求解问题的规模缩小到一定的程度就能够容易地解决

B.求解题可以分解为若干个规模较小的不同问题

C.利用求解问题分解出的子问题的解可以合并为该问题的解

D.求解问题所分解出的各个子问题是相互独立的

答案解析：求解问题可以分解为若干个规模较小的相同问题。

13. 两位同学玩猜数字游戏，规则如下：一方在心里默想一个范围在1-100之间的数，如果另一方猜的数字比对方想的要大，就说大了；如果猜的数字比想的要小，就说小了，直到猜中数字。那么使用二分查找法最多需要猜测的次数是？（C　）（2分）

A.10

B.8

C.7

D.6

14. 用递推算法求解n个自然数的乘积，请问代码中横线上需要填入的正确代码是？（　A）（2分）

def fact(n):

    s=1

    for i in range(1,n+1):

        s=s*i

    return ________

a=fact(5)

print(a)

A.s

B.i

C.fact(n-1)

D.fact(n)

答案解析：def fact(n):

    s=1

    for i in range(1,n+1):

        s=s*i

    return s

a=fact(5)

print(a)

15. 一球从100米高度自由落下，每次落地后反跳回原高度的一半；再落下，求它在第10次落地时，共经过多少米？第10次反弹多高？

可以用下列代码解决这个问题，请问这段代码是基于（C ）算法编写的？（2分）

high=100

s=0

sum=0

for i in range(10):

    s,high=high+high/2,high/2

    sum=sum+s

sum=sum-high

print(sum)

print(high)

A.递归

B.枚举

C.递推

D.二分

答案解析：递推按照一定的规律来计算序列中的第一项，而问题显然是一个等比数列，可以用递推来解决。代码中没有调用自身的情况，所以不是递归。

16. 用递归算法求1~n个连续自然数的乘积的代码如下,请选择合适的代码补全程序？（B）（2分）

def Chengji(n):

    if n <=1:

        return 1

    else:

        return _____?______

print(Chengji(3))

A.n*Chengji(n)

B.n*Chengji(n-1)

C.n*Chengji(n+1)

D.n×Chengji(n-1)

答案解析：def Chengji(n):

    if n <=1:

        return 1

    else:

        return n*Chengji(n-1)

print(Chengji(3))

17. 有一根绳子，第一次剪去一半多2米，第二次剪去剩下的一半多2米，第三次剪去剩下的一半多2米，第四次剪去剩下的一半多2米，第五次剪去剩下的一半多2米，此时绳子还剩2米。这根绳子长几米？想解决这个问题的话，可以采用以下哪种算法？（B　）（2分）

A.排序

B.递推

C.解析

D.枚举

答案解析：题目中的绳子长度是按相同的规律剪掉的，所以从后向前，可以按照这个规律来递推计算绳子的长度。

18. 小猴子第一天摘下若干桃子，当即吃掉一半，又多吃一个。第二天早上又将剩下的桃子吃一半，又多吃一个。以后每天早上吃前一天剩下的一半另加一个。到第5天早上猴子想再吃时，发现只剩下一个桃子了。问第一天猴子共摘多少个桃子？

这个问题可以用递归来解决，代码如下：

def peach(day):

    if day==1:

        return 1

    return (peach(day-1) + 1)*2

s=peach(5)

print('一共有%d只桃子'%(s))

请问第2行的“if day == 1”代码起到的作用是？（A）（2分）

A.结束递归的边界条件

B.开始递归的边界条件

C.调用自身

D.递归过程中的变化

答案解析：递归算法有明确的结束递归的边界条件（又称终止条件）以及结束时的边界值，可以通过条件语句（if语句）实现。

19. 下列代码可以求两个数的最小公倍数。请认真阅读下列代码运用了什么算法？（C　）（2分）

def lcm(s,m,n):

    if s%n==0:

        return s

    else:

        return lcm(s+m,m,n)

a=int(input('请输入第1个数：'))

b=int(input('请输入第2个数：'))

c=lcm(a,a,b)

print('{}和{}的最小公倍数是{}'.format(a,b,c))

A.枚举

B.解析

C.递归

D.二分

答案解析：在定义一个函数或过程时，如果出现调用自身的成分，则称为递归。

20. 关于函数，正确的描述是？（　C）（2分）

A.规范的函数设计都应该带有返回值

B.函数体中，只要遇到break关键字,函数就结束

C.函数体中，只要遇到return关键字,函数就结束

D.函数的返回值只能是整型、浮点型、布尔型和字符串

答案解析：Python函数中，一旦遇到return关键字,函数就结束运行。

21. 关于全局变量和局部变量，正确的描述是？（A　）（2分）

A.通俗来说，无缩进的变量都是全局变量

B.函数体中，只能使用局部变量

C.Python程序中，全局变量与局部变量不允许重名

D.函数体中，只能通过实参传递的方式实现对全局变量数值的使用

答案解析：无缩进的变量都在最上层，是全局变量。

22. 定义以下函数:

def func(x,y,z=2):

    print(x+y+z)

分别以func(1,2,3)和func(1,2)语句调用该函数，运行后的结果分别是？（D）（2分）

A.6;出错

B.5;出错

C.5;5

D.6;5

答案解析：Python中，形参设定了默认值后，在调用函数时还可以为该形参再传入新值。func(1,2,3)的值是6，func(1,2)的值是5。

23. 在嵌套函数中，也就是一个函数里面还有一个函数，如果内部函数需要修改外部变量的值，处理的方法是？（D　）（2分）

A.只能通过不定长参数传递来实现

B.使用local关键字

C.使用nonlocal关键字

D.使用global关键字

答案解析：Python嵌套函数中，如果内部函数需要修改外部变量的值，要使用global关键字。

24. 在自定义函数中，如果发现局部变量与全局变量同名，则？（C　）（2分）

A.程序会出现语法错，不能运行

B.程序可以运行，局部变量与全局变量互不干扰

C.可能会出现局部变量修改全局变量的值的情况，需要检查程序设计是否合理

D.不允许出现这种情况，应该采用参数传递的方法去解决问题

答案解析：在Python函数中，如果局部变量与全局变量同名，则局部变量屏蔽全局变量。

25. 考察以下函数定义代码：

def func(x:int,y:str)->str:

    z=x*y

    return z

以下陈述正确的是？（B　）（2分）

A.Python是一种动态类型语言，不强制要求指定参数类型，上述代码行是不符合Python语法的

B.为提高程序的可靠性，Python函数定义时允许为形参指定数据类型，也允许为返回值指定类型

C.由于为函数指定了返回值类型，变量z一定要做类型转换后，才能用于上述return语句中

D.由于为形参指定了不同的数据类型，变量x和y也需要先做类型转换后才能进行上述运算

答案解析：Python不强制要求指定参数类型，但是为提高程序的可靠性，Python函数定义时允许为形参指定数据类型，也允许为返回值指定类型。

二、判断题(共10题，共20分)

26. 函数是将实现相同功能的代码封装在一起，实现代码复用。（　对）

答案解析：函数是将实现相同功能的代码封装在一起，实现代码复用。

27. 关键字实参通过“关键字=值”的方式传值，函数参数全部采用此方式传值时，不需要考虑函数调用过程中形参的顺序。（　对）

28. 函数的定义代码不需要在主程序调用函数之前。（　错）

29. 命令pip download <第三方库>表示下载并安装指定的第三方库。（　错）

答案解析：该命令为下载但不安装。

30. 二分查找又称对折半查找，例如：在数列34、17、25、9、10、3中查找3，适合采用二分查找法。（错　）

答案解析：二分查找是一种应用于有序数列的高效查找算法。

31. 递归算法不涉及高深的数学知识，使得很多比较复杂的问题，也可以用简洁的代码解决，代码的执行效率比较高，所以即使有其他算法可行，也应该首选递归算法解决问题。（　错）

答案解析：递归算法代码运行时会引起一系列函数调用，有不少重复计算，其执效率比较低。

32. 递归算法中，必然存在函数体内调用自身的情况，可以在最后调用，也可以在中间调用。（对　）

答案解析：在定义一个函数或过程时，如果出现调用自身的成分，则称为递归。调用自身的位置根据具体情况而定，不强制要求在最后才能调用自身。

33. Python程序中，自定义函数可以放在整个程序的开头，也可以放在主程序之后，比较自由。（　错）

答案解析：Python程序中，自定义函数要放在主程序之前。

34. 通过把某些特定功能语句设计成自定义函数，可以简化主程序的编写。（　对）

35. 下面代码的时间复杂度为O(n*n)。（对）

arr = [ 2, 3, 4, 10, 40 ]

n = len(arr)

for i in range(n):

    for j in range(0, n-i-1):

        if arr[j] > arr[j+1] :

            arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]

答案解析：双重循环，时间复杂度为O(n*n)。

三、编程题(共3题，共30分)

36. 从键盘上分别输入要查找和替换的字符串，对文本文件进行查找与替换，替换后保存到新的文本文件中。

思路：输入待查找字符串s，需查找子字符串key和替换字符串new，通过调用自定义函数replace实现替换。完善划线处代码。

s = input("请输入待查找的字符串：")
key = input("请输入需查找的子字符串：")
new = input("请输入要替换的字符串：")
def findstr(key, s, begin):
      for i in range(begin,len(s) - len(key) + 1):
           if s[i:        ①        ]== key:
              return i
      return -1
def replace(key, new, s):
      begin = 0
      while begin <         ②        :
            pos = findstr(key,s, begin)
            if pos ==-1:
                      break
            else:
                  s = s[0:pos]+ new + s[pos + len(key):        ③        ]
                  begin =  pos + len(key)
       return s
rst =        ④          #调用函数替换字符
print(rst)

参考程序：

s = input("请输入待查找的字符串：")

key = input("请输入需查找的子字符串：")

new = input("请输入要替换的字符串：")

def findstr(key, s, begin):

      for i in range(begin,len(s) - len(key) + 1):

            if s[i:i+len(key)]== key:



              return i 

      return -1

def replace(key, new, s):

      begin = 0

      while begin < len(s)-len(key)+ 1:

            pos = findstr(key,s, begin)

            if pos ==-1:

                      break

            else:

                  s = s[0:pos]+ new + s[pos + len(key):len(s)]

                  begin = pos + len(key)

       return s

rst = replace(key,new,s)       #调用函数替换字符

print(rst)

评分标准：

（1）i+len(key) 或等价答案；（3分)

（2）len(s)-len(key)+ 1 或等价答案；（3分)

（3）len(s) 或等价答案；（3分)

（4）replace(key,new,s) 或等价答案。（3分)

37. 一个列表中存在n个数据，可以用分治算法来找到其中的最小值。具体过程如下：如果列表元素的个数小于等于2的时候，经过一个判断就找到其中的最小值，所以可以先把数据从中间划分为左右两部分，然后通过递归把每一部分再划分为左右两部分，直到数据规模小于等于2的时候，返回结果，然后通过递归到最后为两个数据对比，我们就可以找到最小值。

请根据以上算法过程，补全代码。

# 求列表中小于两个元素的最小值

def get_min(number):

    if len(number) == 1:

        return _____①_____       

    else:

        if number[1] > number[0]:

            return number[0]

        else:

            return number[1]

def solve(number):

    n = len(number)

    if n <= 2:

        return get_min(number)

    else:

        # 将整个列表分为左右两部分

        left_list, right_list =_____②_____, number[n//2:]

        # 递归（树），分治

        left_min, right_min = solve(left_list), _____③_____       

        return get_min([left_min, right_min])

test_list = [5, 11, 3, 2, 7, 9]

print(solve(test_list))

参考程序：

# 求列表中小于两个元素的最小值

def get_min(number):

    if len(number) == 1:

        return number[0]

    else:

        if number[1] > number[0]:

            return number[0]

        else:

            return number[1]

def solve(number):

    n = len(number)

    if n <= 2:

        return get_min(number)

    else:

        # 将整个列表分为左右两部分

        left_list, right_list = number[:n//2], number[n//2:]

        # 递归（树），分治

        left_min, right_min = solve(left_list), solve(right_list)

        return get_min([left_min, right_min])

test_list = [5, 11, 3, 2, 7, 9]

print(solve(test_list))

评分标准：

（1）number[0]；（2分)

（2）number[:n//2]；（3分)

（3）solve(right_list)。（3分)

38. 未来居民社区设计有一个机器人服务中心，假如某社区有若干栋住宅楼，每栋楼的位置可以由坐标(x,y)表示，其中x坐标表示居民楼的东西向位置，y坐标表示居民楼的南北向位置。这里约定，社区中任意2点(x1,y1)和(x2,y2)的之间的距离使用数值|x1-x2|+|y1-y2|来度量。要求为社区选择建立机器人服务中心的最佳位置，使各个居民点到机器人服务中心的距离总和最小。以下是机器人服务中心的选址程序，采用取各坐标中位数的方法来确定中心位置，请补充完成该程序。

注：中位数的含义：一组按大小顺序排列起来的数据中处于中间位置的数。当有奇数个数据时,中位数就是中间那个数；当有偶数个数据时,中位数就是中间那两个数的平均数。

n=int(input("请输入居民楼总数："))

hx=[]

hy=[]

for i in range(n):

    x,y = map(int,input("请输入居民楼的x和y坐标：").split(","))

    hx. append(x)

    hy. append(y)

hx = sorted(_____①____)

hy = sorted(______② ____)

if n%2 == 0:  #偶数情况，求中位数

    sn = int(n/2)

    x0 = int((hx[sn]+hx[sn-1])/2)

    y0 = int((hy[sn]+hy[sn-1])/2)

else:         #奇数情况，求中位数

    sn = int((n-1)/2)

    x0 =_______③_______       

    y0 =_______④_______       

sumx=0

sumy=0

for j in hx:

    dx =abs(x0-j)

    sumx += dx

for k in hy:

    dy = abs(y0-k)

    sumy += dy

print("选址点的坐标是：(%d,%d)"%(x0,y0))

print("选址到各楼的累计距离是：",sumx+sumy)

参考程序：

n=int(input("请输入居民楼总数："))

hx=[]

hy=[]

#x,y = input("请输入居民楼的x和y坐标：").split(",")

for i in range(n):

    x,y = map(int,input("请输入居民楼的x和y坐标：").split(","))

    hx.append(x)

    hy.append(y)

hx=sorted(hx)      #对输入坐标进行排序

hy=sorted(hy)

if n%2 == 0:        #偶数情况，求中位数

    sn = int(n/2)

    x0 = int((hx[sn]+hx[sn-1])/2)

    y0 = int((hy[sn]+hy[sn-1])/2)

else:                  #奇数情况，求中位数

    sn = int((n-1)/2)

    x0 = hx[sn]

    y0 = hy[sn]

sumx=0

sumy=0

for j in hx:

    dx =abs(x0-j)

    sumx += dx

for k in hy:

    dy = abs(y0-k)

    sumy += dy

print("选址点的坐标是：(%d,%d)"%(x0,y0))

print("选址到各楼的累计距离是：",sumx+sumy)

评分标准：

（1）hx；（2分) 

（2）hy；（2分) 

（3）hx[sn]；（3分)

（4）hy[sn]。（3分)