# GESP等级：四级 | GESP Python 四级考点 """ 第2节 综合模拟考 —— 模拟GESP考试编程题部分 本文件包含3道编程题的参考答案： 第16题：用turtle绘制五角星（红色，边长150） 第17题：找出100~200之间所有素数 第18题：冒泡排序（实现+过程输出） 另外包含附加题： 附加题1：打印数字三角形 附加题2：二分查找算法 使用方法： 运行程序后选择要查看/运行的题目。 """ import turtle import time # ============================================================ # 第16题：绘制五角星（20分） # 要求：红色五角星，边长150，完成后隐藏海龟 # ============================================================ def question16_star(): """ 用turtle绘制一个红色的五角星。 评分点： 1. 正确导入turtle并创建海龟 (3分) 2. 设置颜色为红色 (3分) 3. 使用循环绘制五角星 (5分) 4. 转角144度正确 (5分) 5. 隐藏海龟并完成绘制 (4分) """ # ---- 初始化 ---- t = turtle.Turtle() t.speed(3) t.pensize(3) # ---- 设置颜色 ---- t.color("red") t.pencolor("red") # ---- 用循环画五角星 ---- # 五角星的每个外角是144度 # 或者也可以用 left(72) for i in range(5): t.forward(150) # 边长150 t.right(144) # 外角144度 # ---- 隐藏海龟 ---- t.hideturtle() # ---- 显示完成信息 ---- t.penup() t.goto(0, -200) t.color("black") t.write("五角星绘制完成！边长=150，颜色=红色", align="center", font=("SimHei", 14, "normal")) print("第16题：五角星绘制完成！") turtle.done() # ============================================================ # 第17题：找出100~200之间所有素数（20分） # 要求：枚举法，输出每个素数，统计总数 # ============================================================ def question17_primes(): """ 找出100~200之间所有素数。 评分点： 1. 正确使用两层循环 (5分) 2. 判断素数的逻辑正确 (5分) 3. 输出结果格式正确 (5分) 4. 统计总数正确 (5分) """ # ---- 素数判断函数 ---- def is_prime(n): """判断一个数是不是素数""" if n < 2: return False # 只需要检查到平方根 # 因为如果n有因数a，则必有因数b=n/a # a和b中一定有一个 <= sqrt(n) for i in range(2, int(n ** 0.5) + 1): if n % i == 0: return False return True # ---- 主程序 ---- print("\n" + "=" * 50) print("第17题：找出100~200之间的所有素数") print("=" * 50) count = 0 primes_list = [] for n in range(100, 201): if is_prime(n): primes_list.append(n) count += 1 print(n, end=" ") # 每行显示10个数 if count % 10 == 0: print() print("\n" + "-" * 50) print(f"100~200之间共有 {count} 个素数") print("素数列表：", primes_list) # ---- 用turtle显示结果 ---- t = turtle.Turtle() t.speed(5) t.penup() t.goto(-300, 200) t.write("100~200之间的素数：", font=("SimHei", 16, "bold")) x, y = -300, 160 for i, prime in enumerate(primes_list): t.goto(x + (i % 10) * 65, y - (i // 10) * 30) t.write(prime, font=("Arial", 12, "normal")) t.goto(-300, y - (count // 10 + 1) * 30 - 20) t.color("red") t.write(f"共找到 {count} 个素数", font=("SimHei", 14, "bold")) t.hideturtle() turtle.done() # ============================================================ # 第18题：冒泡排序（20分） # 要求：排序列表 [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90] # 输出每一轮结果，最终输出排序后列表 # ============================================================ def question18_bubble_sort(): """ 冒泡排序实现。 评分点： 1. 使用双重循环 (5分) 2. 相邻元素比较并交换 (5分) 3. 输出每一轮结果 (5分) 4. 最终结果正确 (5分) """ # ---- 原始数据 ---- arr = [64, 34, 25, 12, 22, 11, 90] n = len(arr) print("\n" + "=" * 50) print("第18题：冒泡排序") print("=" * 50) print(f"原始数组：{arr}") print(f"数组长度：{n}") print("-" * 50) # ---- 冒泡排序 ---- # 外层循环：控制排序轮数 for i in range(n - 1): # 内层循环：比较相邻元素 # 每轮过后，最大的数就"冒"到了最后 # 所以下一轮可以少比较一次 swapped = False # 优化：如果一轮没有交换，说明已经排好 for j in range(n - 1 - i): if arr[j] > arr[j + 1]: # 交换两个元素 arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j] swapped = True # 输出本轮结果 print(f"第{i+1}轮排序后：{arr}") # 优化：如果没有交换，提前结束 if not swapped: print(f"第{i+1}轮没有交换，排序提前完成！") break print("-" * 50) print(f"最终排序结果：{arr}") print(f"排序完成！共进行了 {i+1} 轮排序") # ---- 用turtle可视化排序过程 ---- visualize_bubble_sort() def visualize_bubble_sort(): """用turtle可视化冒泡排序过程（简单版）""" import random t = turtle.Turtle() t.speed(2) t.penup() # 生成随机数据 data = [random.randint(10, 100) for _ in range(8)] n = len(data) t.goto(-300, 200) t.write("冒泡排序可视化演示", font=("SimHei", 16, "bold")) def draw_bars(t, data, highlight=(-1, -1), title=""): """画柱状图""" t.clear() t.penup() t.goto(-300, 150) if title: t.write(title, font=("SimHei", 12, "normal")) bar_width = 40 for i, val in enumerate(data): x = -280 + i * (bar_width + 10) y = -100 t.penup() t.goto(x, y) t.pendown() # 高亮正在比较的两个元素 if i in highlight: t.color("red") else: t.color("blue") # 画矩形 t.begin_fill() t.goto(x, y + val * 2) t.goto(x + bar_width, y + val * 2) t.goto(x + bar_width, y) t.goto(x, y) t.end_fill() # 标数字 t.penup() t.goto(x + 5, y + val * 2 + 5) t.color("black") t.write(val, font=("Arial", 8, "normal")) # 画原始数据 draw_bars(t, data, title="原始数据") print(f"原始数据：{data}") # 排序过程 for i in range(n - 1): for j in range(n - 1 - i): draw_bars(t, data, highlight=(j, j + 1), title=f"第{i+1}轮，比较位置{j}和{j+1}") time.sleep(0.5) if data[j] > data[j + 1]: data[j], data[j + 1] = data[j + 1], data[j] draw_bars(t, data, highlight=(j, j + 1), title=f"交换 {data[j+1]} 和 {data[j]}") time.sleep(0.3) # 最终结果 draw_bars(t, data, title="排序完成！") t.penup() t.goto(-300, -150) t.color("green") t.write(f"排序结果：{data}", font=("SimHei", 14, "bold")) print(f"排序结果：{data}") t.hideturtle() turtle.done() # ============================================================ # 附加题1：打印数字三角形 # ============================================================ def bonus1_number_triangle(): """ 打印一个数字三角形。 例如 n=5 时： 1 121 12321 1234321 123454321 """ n = int(input("请输入三角形行数：")) print("\n数字三角形：\n") for i in range(1, n + 1): # 打印前面的空格 print(" " * (n - i), end="") # 打印递增的数字 for j in range(1, i + 1): print(j, end="") # 打印递减的数字 for j in range(i - 1, 0, -1): print(j, end="") # 换行 print() # ============================================================ # 附加题2：二分查找算法 # ============================================================ def bonus2_binary_search(): """ 二分查找：在一个有序列表中查找目标值。 每次把查找范围缩小一半，效率非常高！ """ # 先创建一个有序列表 arr = list(range(1, 101)) # 1~100 print(f"有序列表：1 ~ 100") target = int(input("请输入要查找的数（1~100）：")) # 二分查找 left = 0 right = len(arr) - 1 steps = 0 found = False while left <= right: steps += 1 mid = (left + right) // 2 print(f"第{steps}步：查找范围 [{arr[left]} ~ {arr[right]}]，中间值 = {arr[mid]}") if arr[mid] == target: print(f"\n找到了！{target} 在位置 {mid}") print(f"一共查找了 {steps} 次") found = True break elif arr[mid] < target: print(f" {arr[mid]} < {target}，向右半区查找") left = mid + 1 else: print(f" {arr[mid]} > {target}，向左半区查找") right = mid - 1 if not found: print(f"\n{target} 不在列表中") # ============================================================ # 附加题3：猜数字游戏（综合应用） # ============================================================ def bonus3_guess_number(): """ 猜数字游戏：电脑随机生成一个1~100之间的数， 玩家猜，电脑提示"大了"或"小了"。 综合运用了：随机数、循环、分支、输入输出 """ import random print("\n" + "=" * 50) print("🎮 猜数字游戏") print("=" * 50) print("电脑想了一个1~100之间的数，你能猜出来吗？") secret = random.randint(1, 100) attempts = 0 while True: try: guess = int(input("\n请输入你的猜测（1~100）：")) attempts += 1 if guess < 1 or guess > 100: print("请输入1~100之间的数！") continue if guess < secret: print(f"小了！再大一点（已猜{attempts}次）") elif guess > secret: print(f"大了！再小一点（已猜{attempts}次）") else: print(f"\n🎉 恭喜你猜对了！就是 {secret}！") print(f"你一共猜了 {attempts} 次") if attempts <= 5: print("太厉害了！你是猜数字大师！") elif attempts <= 10: print("不错哦！继续加油！") else: print("虽然猜了很多次，但坚持就是胜利！") break except ValueError: print("请输入有效的数字！") # ============================================================ # 程序入口 # ============================================================ if __name__ == "__main__": print("=" * 60) print(" 综合模拟考 —— 编程题参考答案") print("=" * 60) print() print("请选择题号：") print(" 16 - 绘制五角星（红色，边长150）") print(" 17 - 找出100~200之间的所有素数") print(" 18 - 冒泡排序（含可视化演示）") print(" ---- 附加题 ----") print(" b1 - 打印数字三角形") print(" b2 - 二分查找演示") print(" b3 - 猜数字游戏") print(" q - 退出") print("=" * 60) while True: choice = input("\n请输入选择：").strip().lower() if choice == "16": question16_star() elif choice == "17": question17_primes() elif choice == "18": question18_bubble_sort() elif choice == "b1": bonus1_number_triangle() elif choice == "b2": bonus2_binary_search() elif choice == "b3": bonus3_guess_number() elif choice == "q": print("再见！祝你编程学习愉快！") break else: print("无效选择，请重新输入！")