计算思维评估样题(一)
1
跳跃游戏
【题目描述】
皮皮、兔子、青蛙和袋鼠一起做游戏,在游戏中,皮皮负责吹口哨。
皮皮每吹一次口哨,兔子向前跳 3 步,青蛙向前跳 2 步,袋鼠向前跳 5 步,游戏路线是一个长度为 15 步的环形跑道。兔子、青蛙和袋鼠都从第 0 步开始跳,当所有动物跳到一条线上时,游戏结束。
请问,游戏结束前皮皮必须吹几次口哨?___
【答案】15
【解析】
兔子、青蛙和袋鼠都从第 0 步开始跳。当皮皮吹 5 次口哨后,兔子会回到起点;当皮皮吹 15 次口哨后,青蛙会回到起点;当皮皮吹 3 次口哨后,袋鼠会回到起点。因此,当小猴吹了 15 次口哨之后,三只动物都在起点。
以下是小猴吹 15 次口哨后,兔子、青蛙和袋鼠相对跑道起点所在步的情况。
兔子:0,3,6,9,12,0,3,6,9,12,0,3,6,9,12,0
青蛙:0,2,4,6,8,10,12,14,1,3,5,7,9,11,13,0
袋鼠:0,5,10,0,5,10,0,5,10,0,5,10,0,5,10,0
可以看出,在吹 15 次口哨之后,三只动物都到达起点。因此,答案是 15 次。
【计算思维相关知识】
这个问题涉及取模运算的概念。例如,如果袋鼠在第 14 步再加上 5 步,那么袋鼠的步数是 14+5=19。但是,要计算相对跑道起点的所在步,计数从 15 后要重新开始,我们可以用 19 除以 15 的余数来计算,得到的余数 4 就是此时袋鼠相对跑道起点的所在步。
现实世界中的很多事情都可以用模块化的概念来建模,如日历、星期、奇偶性等。
【难度】
中
2
玩具
【题目描述】
“小猴之家”是六只小猴玩的地方,下面列出了每只小猴能到“小猴之家”的时间。
小猴 A:9:00-12:00,13:00-15:00,17:00-18:00
小猴 B:9:00-10:00
小猴 C:10:00-13:00,14:00-16:00
小猴 D:9:00-11:00,17:00-18:00
小猴 E:10:00-13:00,14:00-17:00
小猴 F:9:00-11:00,17:00-18:00
“小猴之家”至少要准备多少玩具,才能保证每只小猴至少有一个玩具可以玩。( )
A.3 个
B.4 个
C.5 个
D.6 个
【答案】C
【解析】

同时进入“小猴之家”的小猴最多为 5 只,所以准备 5 个玩具,就能够保证在“小猴之家”的每只小猴都有玩具可以玩。
【计算思维相关知识】
在编程中,通常需要选择合适的数据结构,并将数据填充到数据结构中。本题中,结构是表(或数组),最终的答案也可以通过填充数据轻松得到。数据结构就像一个大箱子,我们可以在里面存储数组、字符串等数据,并可以根据需求随时修改,有的数据结构可以帮我们快速找到数据,有的数据结构能使分类和整理变得更方便。
【难度】
易
3
密码提醒
【题目描述】
麦克带着一张有表格的书签,来帮助他记住四位数字的密码。

如果他的密码是 8526,他需要记住“HELP”这个单词。为了检索他的密码,需要依次查找单词 HELP 中的字母,并在表的顶行找到相应的数字。再如,LOVE 这个单词可以用来帮助麦克记住密码 2525。
现在麦克必须记住一个新的密码,下面的四个单词中只有三个能产生这个新密码。
请问下面的哪个单词不能帮助他记住这个新密码?( )
A.DOME
B.NEMO
C.NONO
D.NEWY
【答案】C
【解析】
选项A、B和D的单词都会产生相同的密码4535,而选项C的单词会产生密码4545。
【计算思维相关知识】
密码经常被使用,但是有些人很难记住。有一种不用将密码写下来的方法:使用表格或其他工具设计一个简单的算法,通过检索信息,帮我们记住密码。
解答此题的方法有多种:一种方法是依次将每个单词转换成数字,然后检查哪个不同;另一种方法是逐位置比较单词,只要单词某位置上的字母都对应于同一个数字,即这些单词会产生相同的数字,例如,四个选项中,单词首字 D、N、N 和 N 都对应于 4,而单词第三个字母 M、M、N 和 W 不对应于同一个数字,M、M 和 W 对应于 3, N 对应于 4,由此我们知道 C 是不同的。第二种方法的好处是,不必检查每个单词的每个字母。
【难度】
易
4
路线设计
【题目描述】
下图为 A、B、C、D 四个小镇及小镇之间的火车线路。双箭头上的两个数字表示两地之间火车(每个方向一列火车)每小时的出发时刻和到达时刻。例如,从 A 到 B 的火车依次于 8:28、9:28、10:28 等时刻出发,分别在 10 分钟后,即 8:38、9:38 和 10:38 到达 B。同样地,从 B 到 A 的火车也依次于 8:28、9:28、10:28 等时刻出发,并在 10 分钟后到达 A。

小猴于 8:45 到达小镇A的火车,他想坐火车去小镇D。那么,他最快几点能到达小镇 D 的火车站呢?( )
A.9:37
B.9:52
C.10:37
D.10:52
【答案】B
【解析】
小猴可以从小镇 A 乘坐 9:07 的火车去往小镇 C,再从小镇 C 乘坐 9:20 的火车去往小镇 B,最后从小镇 B 乘坐 9:36 的火车去往小镇 D。到达小镇 D 的时间是 9:52。选用这条路线时速度最快。
【计算思维相关知识】
大多数公共交通运营商在服务中提供了行程规划工具来帮助出行者进行出行线路的设计。通常情况下,程序使用Dijkstra算法的变体来寻找图中的最短路径,但是,有时候最快到达目的地的方法所选择的不一定是最短的距离。
【难度】
易
5
文字加密游戏
【题目描述】
小猴的兴趣是玩文字游戏,他从报纸上得到了启发,发明了一种字母表示式如下所示。

例如,单词BEAVER可以被编码成

请观察单词和编码的规则,回答以下一串符号是哪一个单词加密而成的?

A. EJECTION
B. ANGELINA
C. CREATIVE
D. FRACTION
【答案】C
【解析】
仔细观察BEAVER和编码的结果可以发现,此符号表对应的方式,即是缺口方向与各个英文字母之间的关系。黑点则是各自对应到不同的表格。
【计算思维相关知识】
在本题中所使用的加密方式为替换式加密法或是取代式加密法。简单来说,就是将原文中的字母或符号,用另一种对应的方式取代。没有对应的密码对照其实很难将加密过后的资料还原。在咨询领域中,另一个常使用的加密方法是“非对称加密”,这个方法需要一对密钥,运行的原理是使用其中一个密钥加密的资料,只能用另一个密钥才能解密,因此其中一个密钥可以公开,称为公钥,而另一个密钥就不公开,留做解开加密的文件,称作私钥。
【题目难度】
中
6
检验位
【题目描述】
账号 79927398713 由实际账户号和最后一位特殊的数字——校验位(x)组成,该校验位通过下面的算法获得。
① 从最右边开始将偶数位置上的数字都翻一倍:
1×2=2,8×2=16,3×2=6,2×2=4,9×2=18。
得到 7(18)9(4)7(6)9(16)7(2)x。
(括号中的数字为原来数字的两倍,最后一位为校验位x)
② 将各位上的数字相加(括号中的数字是第 1 步的乘积):
x(校验位)+(2)+7+(1+6)+9+(6)+7+(4)+9+(1+8)+7=x+67。
③ 只有总和是 10 的倍数,账号才是有效的。在本例中,x 必须是 3,才能得到 10 的倍数 (70)。
根据上面描述的算法,以下哪个账户是有效的?( )
A. 77927398716
B. 79947398729
C. 79927398712
D. 79927398788
【答案】D
【解析】
A 选项:将偶数位的数字都乘以 2: 1×2=2,8×2=16,3×2=6,2×2=4,7×2=14,将各位上的数字相加得 6+(2)+7+(1+6)+9+(6)+7+(4)+9+(1+4)+7=69。
B 选项:将偶数位的数字都乘以 2: 2×2=4,8×2=16,3×2=6,4×2=8,9×2=18,将各位上的数字相加得 9+(4)+7+(1+6)+9+(6)+7+(8)+9+(1+8)+7=82。
C 选项:将偶数位的数字都乘以 2: 1×2=2,8×2=16,3×2=6,2×2=4,9×2=18,将各位上的数字相加得 2+(2)+7+(1+6)+9+(6)+7+(4)+9+(1+8)+7=69。
D 选项 : 将偶数位的数字都乘以 2: 8×2=16,8×2=16,3×2=6,2×2=4,9×2=18,将各位上的数字相加得 8+(1+6)+7+(1+6)+9+(6)+7+(4)+9+(1+8)+7=80。
根据以上算法,四个选项的计算结果分别是 69、82、69 和 80。只有 80 符合“是 10 的倍数”的要求,因此 D 选项正确。
【计算思维相关知识】
基于算法的错误检测是社会和银行业务的一部分。如果要讨论个人号码和账户号码的基本安全原则,理解这一点非常重要。
【难度】
难
7
三人表决器
【题目描述】
小猴王国正在举办“小猴达人秀”的选秀节目,邀请了皮皮、猴帅、猴博士三个人作为评委。这个节目的晋级规则是这样的:如果三位评委中的有两个人或两个人以上给出了“通过”,那么该选手就可以晋级下一轮,否则晋级失败。但是,小猴王国只有两种两人表决器:

这种表决器,当且仅当A、B都为“通过”时,结果为“通过”,否则为“不通过”。

这种表决器,当且仅当A、B都为“不通过”时,结果为“不通过”,否则为“通过”。
节目组想请你帮忙,用若干个两种两人表决器,组成一个符合我们晋级规则的三人表决器,即当且仅当A、B、C中有两个或两个以上为“通过”时,结果为通过,否则为“不通过”。符合要求的三人表决器为( )


【答案】D
【解析】
三人表决器的逻辑为:当且仅当A、B、C中有两个或两个以上为“通过”时,结果为通过,否则为“不通过”。我们设“通过”为 1,设“不通过”为0,枚举A、B、C所有可能的情况,列出如下表。

根据上表,我们依次代入选项A、B、C、D验证。选项A不符合上表中的情况⑥、⑦,选项B不符合上表中的情况④,选项C不符合上表中的情况⑤,选项D符合所有情况,因此选项D正确。
【计算思维相关知识】
逻辑运算有与、或、非三种基本运算。计算机中有许多基本的逻辑元件,这些逻辑元件能按照一定的条件去控制信号的通过或不通过,计算机逻辑运算的结果就是控制这些逻辑元件开关的条件。可以说,逻辑运算是计算机中最基本、最重要的运算之一。
【难度】
中
8
格子变化
【题目描述】
如下图所示,共有 13 个格子。对任何一个格子进行一次操作,会使得它自己以及与它上下左右相邻的格子中的数字改变(由 1 变 0,或由 0 变 1)。现在要使得所有的格子中的数字都变为 0,至少需要_________次操作。

【答案】3
【解析】
分别操作第一行的格子、第三行第三个的格子以及第三行第四个的格子,可以使格子中的所有数字变为0。
【难度】
难

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