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少儿编程教师认证-题库(专业级)

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❀ 专 业 级 初 级 题 库（共11题）❀ 返回最前

试题1：天气播报员

【题目描述】

设计一个天气信息格式化输出程序，使用转义字符和Unicode符号将温度、风力、紫外线强度等信息以标准化的格式展示。

【题目要求】

  1. 使用转义字符控制输出格式：\n换行，\t制表符对齐。
  2. 使用Unicode符号增强可读性（如\u2600表示太阳）。
  3. 输出内容必须包含：今日天气播报标题、温度、风力、紫外线强度。
  4. 格式需与示例完全一致。

【输出示例】

今日天气播报：
温度	28°C
风力	东北风3级
紫外线	☀☀

试题2：零花钱管家

【题目描述】

编写一个零花钱储蓄计算程序，根据每周获得的零花钱数额，计算每月（按4周计）能够储蓄的金额，假设每月可储蓄金额为每周零花钱的20%。

【题目要求】

  1. 输入一个数字，表示每周零花钱数额。
  2. 计算每月储蓄金额：每周零花钱 × 4 × 0.2。
  3. 输出结果保留一位小数。

【输出示例】

说明：以每周零花钱50元为例。

每周零花钱：50
每月可存：40.0元

试题3：过山车乘坐标准

【题目描述】

根据游乐园安全规定，设计一个过山车乘坐资格判断系统。系统需根据游客的年龄和身高，自动判断其是否符合乘坐标准。

【题目要求】

  1. 输入两个整数：年龄（岁）、身高（厘米）。
  2. 判断逻辑：
    • 年龄≥10岁且身高≥150cm → 允许乘坐
    • 年龄<10岁且身高≥140cm → 允许乘坐
    • 其他情况 → 拒绝乘坐
  3. 输出对应的提示信息。

【输出示例】

说明：在此以年龄9岁，身高145厘米为例。同学们可以自行决定输入的年龄和身高。

请输入年龄: 9
请输入身高(cm): 145
符合过山车乘坐标准！

试题4：智能导诊分诊系统

【题目描述】

设计一个医院智能分诊系统，根据患者描述的症状和疼痛等级，自动推荐最合适的就诊科室，优化医疗资源分配。

【题目要求】

  1. 输入症状字符串（多个症状用逗号分隔）。
  2. 输入疼痛等级整数（1-10分）。
  3. 按以下优先级判断：
    • 包含”呼吸困难” → 呼吸科优先就诊
    • 包含”发烧”且疼痛>7分 → 急诊优先
    • 包含”骨折” → 骨科挂号
    • 其他 → 普通内科预检分诊
  4. 输出对应的科室建议。

【输出示例】

示例1：
输入：症状（用逗号分隔）：发烧,头痛  
     疼痛等级(1-10)：8  
输出：急诊优先：发热伴剧烈疼痛

示例2：
输入：症状（用逗号分隔）：咳嗽,呼吸困难  
     疼痛等级(1-10)：5  
输出：紧急通道：呼吸科优先就诊

示例3：
输入：症状（用逗号分隔）：脚踝肿胀  
     疼痛等级(1-10)：6  
输出：请到普通内科预检分诊

试题5：闰年世纪校准器

【题目描述】

编写一个闰年判断程序，根据格里高利历法规则精确判断输入年份是否为闰年，并输出相应提示。

【题目要求】

  1. 输入一个整数年份。
  2. 闰年判断规则：能被4整除但不能被100整除，或能被400整除。
  3. 输出格式：”[年份]是闰年（二月有29天）”或”[年份]是平年（二月28天）”。

【输出示例】

2024
2024是闰年（二月有29天）

试题6：智能公交时刻表生成器

【题目描述】

设计一个公交发车时刻表生成程序，根据给定的运营时间范围（6:00-22:00）和发车间隔（15分钟），生成所有车次的发车时间。

【题目要求】

  1. 使用循环结构生成6:00至22:00之间所有发车时间点。
  2. 发车间隔为15分钟。
  3. 输出时间格式必须为HH:MM，小时和分钟均为两位数（不足补零）。
  4. 每行输出一个时间点。

【输出示例】

06:00
06:15
06:30
06:45
07:00
07:15
07:30
07:45
08:00
08:15
08:30
08:45
09:00
09:15
09:30
09:45
10:00
10:15
10:30
10:45
11:00
11:15
11:30
11:45
12:00
12:15
12:30
12:45
13:00
13:15
13:30
13:45
14:00
14:15
14:30
14:45
15:00
15:15
15:30
15:45
16:00
16:15
16:30
16:45
17:00
17:15
17:30
17:45
18:00
18:15
18:30
18:45
19:00
19:15
19:30
19:45
20:00
20:15
20:30
20:45
21:00
21:15
21:30
21:45
22:00

试题7：智能存钱罐计算器

【题目描述】

设计一个阶梯式存钱计划计算程序，按照第1天存1元，第2天存2元…第n天存n元的规则，连续存款达到指定天数或目标金额时的情况。

【题目要求】

  1. 计算连续存30天的总金额。
  2. 计算存到至少1000元所需的最少天数。
  3. 输出两个结果：
    • 30天总金额
    • 达到1000元所需天数

【输出示例】

连续存30天总金额：465元
存到1000元至少需要：45天

试题8：神奇数字三角形

【题目描述】

编写程序生成特定规律的数字三角形：第n行为从1递增到n再递减到1的数字序列。

【题目要求】

  1. 输入一个整数n，表示三角形行数。
  2. 输出n行数字三角形，每行格式为对称数字序列。
  3. 数字之间不留空格。

【输出示例】

输入：3
输出：
1
121
12321

试题9：智能购物车系统

【题目描述】

设计一个超市购物车结算系统，能够计算商品总价、识别最贵商品，并在满足条件时自动应用折扣。

【题目要求】

  1. 商品列表以列表形式给出，格式为[名称1, 价格1, 名称2, 价格2, ...]。
  2. 计算所有商品总价。
  3. 找出价格最高的商品。
  4. 若总价≥100元，则打9折。
  5. 输出总价（保留两位小数）、最贵商品名称及折扣后价格（如适用）。

【输出示例】

商品列表：["苹果",5.8, "牛奶",3.5, "面包",4.2]
总金额：13.50元
最贵商品：苹果

商品列表：["大米", 78, "牛肉", 35, "鱼", 17, "青菜", 5]
总金额：121.50元
最贵商品：大米

试题10：单词统计大师

【题目描述】

设计一个英文文本分析程序，统计给定文本中每个单词的出现频率，忽略大小写和标点符号。

【题目要求】

  1. 输入一段英文文本。
  2. 将所有单词转换为小写，去除标点符号。
  3. 统计每个单词的出现次数。
  4. 输出每个单词及其出现次数，按单词字母顺序排序。

【示例文本】

text = "Hello world! Hello Python. Python is fun, fun, fun!"

【输出示例】

输入：Hello world! Hello Python.
输出：
hello: 2
python: 1
world: 1

试题11：小青蛙跳荷叶

【题目描述】

设计一个模拟青蛙跳跃的程序，青蛙需要依次跳过n片荷叶，每次跳跃输出当前位置。

【题目要求】

  1. 输入荷叶总数n。
  2. 模拟青蛙从第1片荷叶跳到第n片荷叶的过程。
  3. 每次跳跃输出当前所在荷叶编号。
  4. 使用循环结构实现。

【输出示例】

荷叶总数：5
跳到了第1片荷叶
跳到了第2片荷叶
跳到了第3片荷叶
跳到了第4片荷叶
跳到了第5片荷叶

❀ 专 业 级 高 级 题 库（共30题）❀ 返回最前

试题1：考试成绩统计分析——列表遍历与统计

【题目描述】

编写一个程序，读取一个班级的数学成绩列表，计算并输出以下统计信息：

  • 全班总分
  • 平均分（保留一位小数）
  • 最高分
  • 最低分
  • 高于平均分的学生人数

【题目要求】

  1. 使用列表存储成绩数据。
  2. 使用循环遍历列表，并调用内置函数完成统计。
  3. 输出格式需清晰，包含必要的中文说明。

【输出示例】

=== 考试成绩统计分析 ===
全班数学成绩： [85, 92, 78, 90, 88, 95, 82, 76, 89, 93]

带编号的成绩显示：
学生1的成绩：85分
学生2的成绩：92分
...
学生10的成绩：93分

=== 统计结果 ===
全班总分：868分
平均分：86.8分
最高分：95分
最低分：76分

高于平均分的学生人数：6人

试题2：括号匹配检测器——栈的应用

【题目描述】

编写一个程序，判断一个表达式中的括号是否匹配。支持的括号类型包括：圆括号 ()、方括号 []、花括号 {}。

【题目要求】

  1. 使用栈结构实现括号匹配检测。
  2. 程序应能处理包含多种括号的表达式。
  3. 输出检测结果，并说明是否匹配。

【输出示例】

括号匹配检测结果:
'(3 + [5 × {2 + 1}])':通过 (预期: True, 实际: True)
'(3 + [5 × {2 + 1)]':通过 (预期: False, 实际: False)
'{[()]}':通过 (预期: True, 实际: True)
'{[(])}':通过 (预期: False, 实际: False)
'((()))':通过 (预期: True, 实际: True)
'[{[()]}]':通过 (预期: True, 实际: True)
'abc(def[ghi]jkl)mno':通过 (预期: True, 实际: True)
'no brackets here':通过 (预期: True, 实际: True)

试题3：银行叫号系统——多队列管理

【题目描述】

模拟一个银行叫号系统，支持三类客户：VIP客户、对公客户、普通客户。系统应按照优先级顺序叫号，并实时显示各队列状态。

【题目要求】

  1. 实现三个独立队列，分别对应不同客户类型。
  2. 叫号顺序为：VIP → 对公 → 普通。
  3. 支持取号、叫号、显示队列状态等功能。

【输出示例】

===== 客户开始取号 =====
普通客户 N1001 已取号，前面有 0 位普通客户等待
VIP客户 V1002 已取号，前面有 0 位VIP客户等待
普通客户 N1003 已取号，前面有 1 位普通客户等待
对公客户 C1004 已取号，前面有 0 位对公客户等待
VIP客户 V1005 已取号，前面有 1 位VIP客户等待
普通客户 N1006 已取号，前面有 2 位普通客户等待

=== 当前排队情况 ===
VIP队列(2人): ['V1002', 'V1005']
对公队列(1人): ['C1004']
普通队列(3人): ['N1001', 'N1003', 'N1006']
==================


===== 开始叫号 =====
请 V1002 到1号窗口办理业务（VIP优先）
V1002 业务办理完成

请 V1005 到1号窗口办理业务（VIP优先）
V1005 业务办理完成

请 C1004 到2号窗口办理业务（对公业务）
C1004 业务办理完成

请 N1001 到3号窗口办理业务（普通业务）
N1001 业务办理完成

请 N1003 到3号窗口办理业务（普通业务）
N1003 业务办理完成

请 N1006 到3号窗口办理业务（普通业务）
N1006 业务办理完成

当前没有客户等待

=== 当前排队情况 ===
VIP队列(0人): []
对公队列(0人): []
普通队列(0人): []
==================

试题4：课间操站位网格——二维数组管理队列位置

【题目描述】

使用二维数组模拟课间操站位系统，每个位置对应一个班级和一个学号。系统支持定位学生、交换位置、新增班级等功能。

【题目要求】

  1. 使用嵌套列表实现二维数组。
  2. 实现学生定位、位置交换、新增班级等方法。
  3. 输出网格当前状态。

【输出示例】

当前课间操站位网格:
1班-1号 | 1班-2号 | 1班-3号 | 1班-4号 | 1班-5号
2班-1号 | 2班-2号 | 2班-3号 | 2班-4号 | 2班-5号
3班-1号 | 3班-2号 | 3班-3号 | 3班-4号 | 3班-5号
共 3 个班级，每班 5 人

定位测试:
2班3号位置: 2班-3号
5班1号位置: 位置不存在

交换位置测试:
已交换: (1, 2) 和 (3, 4) 的位置

当前课间操站位网格:
1班-1号 | 3班-4号 | 1班-3号 | 1班-4号 | 1班-5号
2班-1号 | 2班-2号 | 2班-3号 | 2班-4号 | 2班-5号
3班-1号 | 3班-2号 | 3班-3号 | 1班-2号 | 3班-5号
共 3 个班级，每班 5 人

新增班级测试:
新增 4班 完成

当前课间操站位网格:
1班-1号 | 3班-4号 | 1班-3号 | 1班-4号 | 1班-5号
2班-1号 | 2班-2号 | 2班-3号 | 2班-4号 | 2班-5号
3班-1号 | 3班-2号 | 3班-3号 | 1班-2号 | 3班-5号
4班-1号 | 4班-2号 | 4班-3号 | 4班-4号 | 4班-5号
共 4 个班级，每班 5 人

网格遍历演示:
1班-1号 | 3班-4号 | 1班-3号 | 1班-4号 | 1班-5号 | 
2班-1号 | 2班-2号 | 2班-3号 | 2班-4号 | 2班-5号 | 
3班-1号 | 3班-2号 | 3班-3号 | 1班-2号 | 3班-5号 | 
4班-1号 | 4班-2号 | 4班-3号 | 4班-4号 | 4班-5号 |

试题5：学生成绩管理系统——嵌套字典

【题目描述】

设计一个学生成绩管理系统，使用嵌套字典存储学生姓名、各科成绩，并支持查询成绩、计算平均分。

【题目要求】

  1. 使用字典嵌套字典的结构存储数据。
  2. 支持按学生姓名查询成绩。
  3. 输出该学生的各科成绩及平均分。

【输出示例】

=== 学生成绩查询系统 ===
请输入学生姓名：小明

小明的成绩单：
数学: 90分
语文: 85分
英语: 88分
平均分: 87.7分

试题6：抽奖系统去重——集合唯一性

【题目描述】

编写一个抽奖系统，自动去除重复的参与者，确保每人仅有一次中奖机会，并展示去重后的参与者名单。

【题目要求】

  1. 使用集合去除重复名字。
  2. 随机选择一名中奖者。
  3. 输出去重后的名单及中奖者。

【输出示例】

=== 幸运抽奖系统 ===
原始参与者名单： ['小明', '小红', '小刚', '小红', '小丽', '小明', '小强']
去重后的唯一参与者： {'小强', '小刚', '小明', '小丽', '小红'}

恭喜 小红 中奖啦!

试题7：单词拼写检查器——线性查找与时间复杂度

【题目描述】

给定一个无序的单词词典列表，编写一个程序，检查用户输入的单词是否在词典中。要求使用线性查找算法实现，并记录比较次数与查找时间。

【题目要求】

  1. 使用线性查找在无序列表中查找单词。
  2. 记录查找过程中的比较次数和实际耗时。
  3. 输出查找结果及统计信息。

【题目说明】

# 无序的常用单词词典（前20个单词作为示例）
word_dictionary = [
    'apple', 'book', 'cat', 'dog', 'egg',
    'fish', 'girl', 'hat', 'ice', 'jump',
    'kite', 'love', 'moon', 'nose', 'orange',
    'pig', 'queen', 'rabbit', 'sun', 'tree'
]

【输出示例】

请输入要检查的单词: dog
拼写正确！单词 'dog' 在词典的第4个位置。

查找统计:
- 比较次数: 4次
- 查找时间: 0.0041毫秒
- 词典大小: 20个单词

试题8：图书馆找书系统——二分查找算法

【题目描述】

假设图书馆的图书已按书名拼音顺序排列，编写一个程序，使用二分查找算法快速定位指定图书的位置。

【题目要求】

  1. 实现二分查找算法。
  2. 输出查找过程中每次检查的图书名称。
  3. 返回图书在列表中的位置（从1开始计数）。

【题目说明】

# 模拟已排序的图书馆藏书（按书名拼音顺序）
books = [
    "ATSTH安徒生童话", "BKQS百科全书", "HLBT哈利波特", "HLM红楼梦",
    "JYQJ金庸全集", "ST体", "SW十万个为什么", "XYJ西游记",
    "XWZ小王子", "ZGLS中国历史"

【输出示例】

开始在图书馆查找：《HLBT哈利波特》
正在检查：《JYQJ金庸全集》
正在检查：《BKQS百科全书》
正在检查：《HLBT哈利波特》
找到了！《HLBT哈利波特》在第3个书架位置

试题9：垃圾分类助手——多属性选择排序

【题目描述】

给定一组垃圾数据，包含名称、类型和重量三个属性，编写一个程序，实现按类型排序、以及按类型和重量双重排序的功能。

【题目要求】

  1. 实现支持多属性排序的选择排序算法。
  2. 分别按“类型”和“类型+重量”排序并输出结果。
  3. 使用字典列表存储垃圾数据。

【题目说明】

# 垃圾数据：名称、类型（1:可回收 2:有害 3:厨余 4:其他）、重量(kg)
trash_items = [
    {"name": "旧报纸", "type": 1, "weight": 0.5},
    {"name": "电池", "type": 2, "weight": 0.1},
    {"name": "香蕉皮", "type": 3, "weight": 0.2},
    {"name": "塑料袋", "type": 4, "weight": 0.05},
    {"name": "玻璃瓶", "type": 1, "weight": 0.3},
    {"name": "药品", "type": 2, "weight": 0.05},
    {"name": "剩饭", "type": 3, "weight": 1.2},
    {"name": "餐巾纸", "type": 4, "weight": 0.1}
]

【输出示例】

=== 按类型排序 ===
旧报纸: 类型1, 重量0.5kg
玻璃瓶: 类型1, 重量0.3kg
电池: 类型2, 重量0.1kg
药品: 类型2, 重量0.05kg
香蕉皮: 类型3, 重量0.2kg
剩饭: 类型3, 重量1.2kg
塑料袋: 类型4, 重量0.05kg
餐巾纸: 类型4, 重量0.1kg

=== 按类型和重量排序 ===
玻璃瓶: 类型1, 重量0.3kg
旧报纸: 类型1, 重量0.5kg
药品: 类型2, 重量0.05kg
电池: 类型2, 重量0.1kg
香蕉皮: 类型3, 重量0.2kg
剩饭: 类型3, 重量1.2kg
塑料袋: 类型4, 重量0.05kg
餐巾纸: 类型4, 重量0.1kg

试题10：停车场车牌排序系统——冒泡排序

【题目描述】

给定一组车牌号，编写一个程序，使用冒泡排序算法按照以下规则排序：

  1. 按省份简称拼音顺序排序
  2. 省份相同则按字母顺序排序
  3. 字母相同则按数字部分排序

【题目要求】

  1. 实现冒泡排序算法，支持多级比较。
  2. 使用自定义比较函数处理省份、字母和数字。
  3. 输出排序前后的车牌列表。

【题目说明】

# 省份简称到拼音的映射（简化版）
province_pinyin = {
    '京': 'jing', '沪': 'hu', '津': 'jin', '渝': 'yu',
    '冀': 'ji', '晋': 'jin', '辽': 'liao', '吉': 'ji',
    '黑': 'hei', '苏': 'su', '浙': 'zhe', '皖': 'wan',
    '闽': 'min', '赣': 'gan', '鲁': 'lu', '豫': 'yu',
    '鄂': 'e', '湘': 'xiang', '粤': 'yue', '琼': 'qiong',
    '川': 'chuan', '贵': 'gui', '云': 'yun', '陕': 'shan',
    '甘': 'gan', '青': 'qing', '藏': 'zang', '蒙': 'meng',
    '桂': 'gui', '宁': 'ning', '新': 'xin'
}

【输出示例】

原始车牌顺序:
京A12345
沪B23456
京B12345
粤A99999
京A99999
沪A00001
京C11111
粤B11111
京A11111
沪A11111

排序后车牌顺序:
沪A00001
沪A11111
沪B23456
京A11111
京A12345
京A99999
京B12345
京C11111
粤A99999
粤B11111

试题11：直播礼物实时排行榜——插入排序优化

【题目描述】

模拟直播平台礼物排行榜，每当有观众送出礼物时，实时更新主播的礼物值，并维护一个按礼物值降序排列的榜单。

【题目要求】

  1. 使用插入排序算法实时更新排序。
  2. 每次送礼后输出最新排行榜。
  3. 支持多名主播的礼物值动态更新。

【题目说明】

# 初始化5位主播和他们的礼物值
    anchors = ["主播小A", "主播小B", "主播小C", "主播小D", "主播小E"]
    gifts = [0] * 5  # 初始礼物值都是0

【输出示例】

直播礼物实时排行榜
当前排名:
第1名: 主播小A - 0礼物
第2名: 主播小B - 0礼物
...

主播小C 收到 45 礼物！

最新排行榜:
第1名: 主播小C - 45礼物
第2名: 主播小A - 0礼物
...

主播小B 收到 78 礼物！

最新排行榜:
第1名: 主播小B - 78礼物
第2名: 主播小C - 45礼物
...

试题12：电商商品多条件筛选——快速排序的高级应用

【题目描述】

给定一组商品数据（包含名称、价格、销量、评分），编写一个程序，支持按单属性（如价格）或多属性（如评分+价格）进行排序。

【题目要求】

  1. 实现快速排序算法，支持多关键字排序。
  2. 可分别按价格升序、销量降序、评分降序+价格升序等规则排序。
  3. 输出排序后的商品列表。

【题目说明】

# 模拟电商商品数据
products = [
    {"name": "手机", "price": 2999, "sales": 500, "rating": 4.7},
    {"name": "耳机", "price": 399, "sales": 1200, "rating": 4.3},
    {"name": "平板", "price": 1999, "sales": 800, "rating": 4.5},
    {"name": "笔记本", "price": 5999, "sales": 300, "rating": 4.8},
    {"name": "智能手表", "price": 999, "sales": 1500, "rating": 4.4},
    {"name": "充电宝", "price": 99, "sales": 2500, "rating": 4.2},
]

【输出示例】

按价格升序排序:
充电宝: ￥99
耳机: ￥399
智能手表: ￥999
平板: ￥1999
手机: ￥2999
笔记本: ￥5999

按销量降序排序:
充电宝: 销量2500
智能手表: 销量1500
耳机: 销量1200
平板: 销量800
手机: 销量500
笔记本: 销量300

按评分降序，价格升序排序:
笔记本: 评分4.8, ￥5999
手机: 评分4.7, ￥2999
平板: 评分4.5, ￥1999
智能手表: 评分4.4, ￥999
耳机: 评分4.3, ￥399
充电宝: 评分4.2, ￥99

试题13：地铁最短路线规划——Dijkstra算法

【题目描述】

小明的城市有两条地铁线路：

  • 🟥 红线：学校站 → 公园站（5分钟）→ 商场站（5分钟）→ 游乐园站
  • 🟦 蓝线：学校站 → 图书馆站（5分钟）→ 游乐园站

在公园站可以换乘（需要3分钟），帮小明找到从学校去游乐园的最快路线！

给定一个地铁线路图（含换乘站及行程时间），编写一个程序，计算从起点到终点的最短时间路径。

【题目要求】

  1. 使用Dijkstra算法计算最短路径。
  2. 输出最短时间及完整路径。
  3. 支持多条线路及换乘时间计算。

【输出示例】

红线直达: (15, ['红_学校', '红_公园', '红_商场', '红_游乐园'])
蓝线直达: (10, ['蓝_学校', '蓝_图书馆', '蓝_游乐园'])
换乘路线: (13, ['红_学校', '红_公园', '蓝_图书馆', '蓝_游乐园'])

试题14：用社交网络学习BFS和三度人脉算法

【题目描述】

给定一个社交关系图，编写一个程序，从指定用户出发，找出其一度、二度和三度人脉（即朋友、朋友的朋友、朋友的朋友的朋友）。

【题目要求】

  1. 使用BFS算法按层级遍历社交网络。
  2. 输出各度人脉的用户列表。
  3. 限制遍历深度为三度。

【题目说明】

#测试数据
小红的直接好友：小明、小华
小明的好友：小红、小强、小丽
小华的好友：小红、小美
小强的好友：小明、小刚
小丽的好友：小明
小美的好友：小华
小刚的好友：小强

【输出示例】

小红的好友推荐系统结果:
1度人脉推荐: 小明, 小华
2度人脉推荐: 小强, 小丽, 小美
3度人脉推荐: 小刚

试题15：校园谣言传播——有向图可达性分析（DFS/BFS）

【题目描述】

给定一个谣言传播的有向图，编写一个程序，计算从源头开始所有可能听到谣言的节点，以及在限定时间内能传播到的节点。

【题目要求】

  1. 使用DFS计算所有可达节点。
  2. 使用BFS计算在指定时间内的传播范围。
  3. 输出节点列表及传播时间。

【题目说明】

# 测试数据
课间10分钟，一条"明天停课"的谣言从同学A开始传播：
•	A首先告诉B和C
•	B又告诉D
•	C告诉E
•	D又告诉E（E听到两次）
问题：
1.	从A出发，哪些同学会听到谣言？
2.	如果谣言在5分钟内能传播多远？（假设每次传播需要1分钟）
将同学看作节点，谣言传播方向看作有向边，问题转化为有向图的可达性分析。

【输出示例】

从A出发会听到谣言的同学: ['A', 'B', 'C', 'D', 'E']

5分钟内谣言传播情况:
A: 0分钟
B: 1分钟
C: 1分钟
D: 2分钟
E: 2分钟

试题16：乐高城堡稳固结构与最小生成树

【题目描述】

给定多个塔楼（节点）及其之间可能的连接桥（边）与建造成本（权重），编写一个程序，设计一个连接所有塔楼且总成本最低的桥梁方案。

【题目要求】

  1. 使用Prim算法构建最小生成树。
  2. 输出每条连接桥及其成本。
  3. 计算并输出总成本。

【题目说明】

已知塔楼间可能的连接桥及其需要的积木数量：
•	A-B: 5块
•	A-C: 9块
•	A-D: 12块
•	B-C: 8块
•	B-D: 14块
•	C-D: 10块

【输出示例】

最优乐高城堡连接方案：
A-B: 5块积木
B-C: 8块积木
C-D: 10块积木
总共需要积木: 23块

试题17：用学校组织学习广度优先搜索

【题目描述】

模拟一个学校组织结构树，编写一个程序，使用广度优先搜索遍历整个组织，并计算组织的高度（层数）。

【题目要求】

  1. 使用BFS遍历树结构。
  2. 按层输出组织成员。
  3. 输出组织结构的总层数。

【题目说明】

# 构建学校组织结构
principal = SchoolMember("张校长", "校长")
dean1 = SchoolMember("李主任", "教导主任")
dean2 = SchoolMember("王主任", "后勤主任")
teacher1 = SchoolMember("赵老师", "语文老师")
teacher2 = SchoolMember("钱老师", "数学老师")
class1 = SchoolMember("一班", "班级")
class2 = SchoolMember("二班", "班级")

【输出示例】

=== 开始遍历 ===
=== 学校组织架构 ===

第 1 层：校长(张校长) 
第 2 层：教导主任(李主任) 后勤主任(王主任) 
第 3 层：语文老师(赵老师) 数学老师(钱老师) 
第 4 层：班级(一班) 班级(二班) 

学校管理结构的高度是：4层

试题18：旅游景点路线规划与最短路径

【题目描述】

给定一个旅游区景点分布图（加权无向图），编写一个程序，计算从指定起点到终点的最短时间路径。

【题目要求】

  1. 使用Dijkstra算法计算最短路径。
  2. 输出完整路径及总时间。
  3. 支持多组起点-终点查询。

【题目说明】

旅游景点示例-我们有5个景点：
	0: 熊猫馆
	1: 恐龙乐园
	2: 水上世界
	3: 太空探索
	4: 童话城堡
步行道连接及行走时间：
	熊猫馆 ↔ 恐龙乐园：5分钟
	熊猫馆 ↔ 水上世界：10分钟
	恐龙乐园 ↔ 童话城堡：20分钟
	恐龙乐园 ↔ 水上世界：3分钟
	水上世界 ↔ 太空探索：8分钟
	太空探索 ↔ 童话城堡：6分钟

【输出示例】

=== 旅游区景点 ===
0: 熊猫馆
1: 恐龙乐园
2: 水上世界
3: 太空探索
4: 童话城堡

=== 步行道连接及时间(分钟) ===
熊猫馆 ↔ 恐龙乐园: 5分钟
熊猫馆 ↔ 水上世界: 10分钟
恐龙乐园 ↔ 熊猫馆: 5分钟
恐龙乐园 ↔ 水上世界: 3分钟
恐龙乐园 ↔ 童话城堡: 20分钟
水上世界 ↔ 熊猫馆: 10分钟
水上世界 ↔ 恐龙乐园: 3分钟
水上世界 ↔ 太空探索: 8分钟
太空探索 ↔ 水上世界: 8分钟
太空探索 ↔ 童话城堡: 6分钟
童话城堡 ↔ 恐龙乐园: 20分钟
童话城堡 ↔ 太空探索: 6分钟

=== 最短路径查询结果 ===
从 熊猫馆 到 童话城堡 的最短路径是:
熊猫馆 → 恐龙乐园 → 水上世界 → 太空探索 → 童话城堡
总时间: 22分钟

=== 最短路径查询结果 ===
从 水上世界 到 童话城堡 的最短路径是:
水上世界 → 太空探索 → 童话城堡
总时间: 14分钟

试题19：用兴趣班时间安排学习贪心算法

【题目描述】

给定多个兴趣班的开始和结束时间，编写一个程序，选择最多数量的不冲突课程。

【题目要求】

  1. 使用贪心算法（按结束时间排序）选择课程。
  2. 输出所选课程列表及总数。
  3. 确保课程时间不重叠。

【题目说明】

# 测试数据
courses = [
    ("美术课", 9, 10),
    ("舞蹈课", 9.5, 10.5),
    ("编程课", 10, 11),
    ("音乐课", 10.5, 11.5),
    ("书法课", 11, 12)
]

【输出示例】

最多可以安排的不冲突课程： ['美术课', '编程课', '书法课']
总共可以安排 3 门课程

试题20：暑假各科分数提升与时间分配——分组背包问题

【题目描述】

给定多个学科组，每组包含若干复习计划（需天数、可提分数），在总天数限制下，每组至多选择一项计划，求最大总分提升。

【题目要求】

  1. 使用分组背包的动态规划算法求解。
  2. 输出最优复习计划及总分提升。
  3. 使用滚动数组优化空间。

【题目说明】

学科分组：
1.语文组：
    •背古诗：2天，可提高5分
    •阅读训练：3天，可提高8分
    •作文练习：4天，可提高10分
2.数学组：
    •基础题训练：1天，可提高3分
    •难题攻克：3天，可提高7分
    •模拟测试：5天，可提高12分
3.英语组：
    •单词记忆：2天，可提高6分
    •听力训练：3天，可提高9分
    •语法练习：4天，可提高11分
规则：
    •每组最多选择一项复习计划
    •总时间不超过10天

【输出示例】

动态规划(滚动数组)解法：
最大分数提升: 26分
复习计划安排:
  第1组: 3天复习，提高8分
  第2组: 5天复习，提高12分
  第3组: 2天复习，提高6分
总使用天数: 10天 (≤10天)

试题21：吃糖果大冒险——探索动态规划

【题目描述】

小明每天可以吃1块或2块糖果，编写一个程序，计算吃完n块糖果的不同方式数。

【题目要求】

  1. 使用动态规划递推求解。
  2. 输出方式总数。
  3. 理解状态转移方程：dp[i] = dp[i-1] + dp[i-2]。

【题目说明】

• 可以每天吃1块，10天吃完：1+1+1+1+1+1+1+1+1+1
• 可以某几天吃2块：1+2+1+2+1+2+1
• 也可以连续几天吃2块：2+2+2+2+2

【输出示例】

吃完10块糖果的不同方式有：89种

试题22：教室借用安排——区间分组

【题目描述】

给定多个社团的活动时间区间，编写一个程序，计算最少需要多少间教室，使得所有活动不冲突。

【题目要求】

  1. 使用贪心算法（按开始时间排序）结合最小堆实现。
  2. 输出最少教室数量。
  3. 模拟活动安排过程并输出每一步状态。

【题目说明】

    """
    计算最少需要的教室数量
    参数:
    activities -- 活动列表，每个活动是[start, end]格式
    返回:
    最少需要的教室数量
    """

【输出示例】

=== 测试用例===
按开始时间排序后的活动：[[1, 3], [2, 4], [3, 5], [4, 6]]

处理活动：[1, 3]
  需要新开一间教室
  当前教室状态（结束时间）：[3]

处理活动：[2, 4]
  需要新开一间教室
  当前教室状态（结束时间）：[3, 4]

处理活动：[3, 5]
  安排到最早空闲的教室（原结束时间：4）
  当前教室状态（结束时间）：[4, 5]

处理活动：[4, 6]
  安排到最早空闲的教室（原结束时间：5）
  当前教室状态（结束时间）：[5, 6]
最少需要 2 间教室

试题23：乐高拼写游戏——字符串DP

【题目描述】

给定目标单词和一堆字母积木，编写一个程序，判断是否能用积木恰好拼出目标单词。

【题目要求】

  1. 使用字符计数或动态规划方法判断。
  2. 输出是否可拼出及缺少或多出的字母。
  3. 展示DP状态转移过程（如使用）。

【题目说明】

    """
    判断是否能用积木拼出目标单词
    参数:
    target -- 目标单词
    blocks -- 可用积木字符串
    返回:
    是否能够拼出
    """

【输出示例】

=== 测试用例1：可以拼出 ===
目标单词 'LEGO' 需要字母: {'L': 1, 'E': 1, 'G': 1, 'O': 1}
可用积木 'GOLE' 提供字母: {'G': 1, 'O': 1, 'L': 1, 'E': 1}
所有字母都足够！可以拼出目标单词
结果: True

=== 测试用例2：有多余字母 ===
目标单词 'CAT' 需要字母: {'C': 1, 'A': 1, 'T': 1}
可用积木 'CABT' 提供字母: {'C': 1, 'A': 1, 'B': 1, 'T': 1}
有多余字母: {'B'}
所有字母都足够！可以拼出目标单词
结果: True

=== DP方法测试 ===

DP方法分析:
目标单词长度: 3
积木统计: {'C': 1, 'A': 1, 'B': 1}
  使用积木 'A' 匹配目标第1个字符，dp[1] = 1
  使用积木 'B' 匹配目标第2个字符，dp[2] = 1
  使用积木 'C' 匹配目标第3个字符，dp[3] = 1
DP方法结果: True

试题24：电子宠物社交系统——社交网络图结构

【题目描述】

模拟一个电子宠物社交网络，编写一个程序，实现朋友查询、最短关系链查找、最受欢迎宠物推荐等功能。

【题目要求】

  1. 使用邻接表表示图结构。
  2. 实现BFS遍历、最短路径查找、度中心性计算。
  3. 输出查询结果。

【题目说明】

# 创建宠物社交网络
pet_network = PetSocialNetwork()
 
# 添加宠物
pet_network.add_pet('p1', '豆豆', '电子狗')
pet_network.add_pet('p2', '毛毛', '电子猫')
pet_network.add_pet('p3', '花花', '电子兔')
pet_network.add_pet('p4', '球球', '电子仓鼠')
pet_network.add_pet('p5', '闪电', '电子狐狸')
pet_network.add_pet('p6', '泡泡', '电子鱼')
 
# 建立友谊关系
pet_network.add_friendship('p1', 'p2')  # 豆豆-毛毛
pet_network.add_friendship('p1', 'p3')  # 豆豆-花花
pet_network.add_friendship('p2', 'p4')  # 毛毛-球球
pet_network.add_friendship('p3', 'p4')  # 花花-球球
pet_network.add_friendship('p3', 'p5')  # 花花-闪电
pet_network.add_friendship('p4', 'p6')  # 球球-泡泡

【输出示例】

豆豆的直接朋友: ['花花', '毛毛']

从豆豆出发的BFS遍历顺序: ['豆豆', '毛毛', '花花', '球球', '闪电', '泡泡']

豆豆到泡泡的最短友谊链: ['豆豆', '毛毛', '球球', '泡泡']

最受欢迎的宠物: 花花 (3个朋友)

给豆豆的朋友推荐: ['球球', '闪电']

试题25：乐高城堡建造——分治算法

【题目描述】

使用分治算法模拟多人分工建造乐高城堡的过程，将任务分解为独立子任务，最后合并结果。

【题目要求】

  1. 实现递归分治逻辑。
  2. 模拟分工建造过程并输出步骤。
  3. 输出最终建造完成的所有部分。

【题目说明】

# 城堡的组成部分
castle_parts = ["东城墙", "西城墙", "北塔楼", "南塔楼"]
# 建造工人
workers = ["小明", "小红", "小刚", "小丽"]

【输出示例】

=== 开始建造乐高城堡 ===
分工建造: ['小明', '小红']负责['东城墙', '西城墙'], ['小刚', '小丽']负责['北塔楼', '南塔楼']
分工建造: ['小明']负责['东城墙'], ['小红']负责['西城墙']
小明正在建造东城墙...
小明的东城墙: 已完成 1/3
小明的东城墙: 已完成 2/3
小明的东城墙: 已完成 3/3
小明完成了东城墙!

小红正在建造西城墙...
小红的西城墙: 已完成 1/3
小红的西城墙: 已完成 2/3
小红的西城墙: 已完成 3/3
小红完成了西城墙!

分工建造: ['小刚']负责['北塔楼'], ['小丽']负责['南塔楼']
小刚正在建造北塔楼...
小刚的北塔楼: 已完成 1/3
小刚的北塔楼: 已完成 2/3
小刚的北塔楼: 已完成 3/3
小刚完成了北塔楼!

小丽正在建造南塔楼...
小丽的南塔楼: 已完成 1/3
小丽的南塔楼: 已完成 2/3
小丽的南塔楼: 已完成 3/3
小丽完成了南塔楼!


=== 所有部分建造完成！ ===
最终城堡包含: 建造好的东城墙, 建造好的西城墙, 建造好的北塔楼, 建造好的南塔楼

试题26：用滑动窗口统计游戏连击技能伤害

【题目描述】

给定一个攻击伤害序列，使用滑动窗口算法，找出连续攻击伤害总和不超过100的最长连击段。

【题目要求】

  1. 实现可变大小滑动窗口。
  2. 输出最长连击次数及总伤害。
  3. 实时更新窗口并输出状态（可选）。

【题目说明】

举例说明：
攻击伤害：[20, 30, 40, 15, 25, 50]
最长连击若是第2-5次攻击(30+40+15+25=110>100不行，30+40+15=85可以)，共3次攻击，总和85

【输出示例】

最长连击3次，总伤害90

试题27：用医院急诊分诊学习堆排序

【题目描述】

模拟医院急诊分诊系统，根据病人紧急程度和到达时间，使用优先队列（最小堆）安排就诊顺序。

【题目要求】

  1. 使用堆实现多条件优先级队列。
  2. 支持病人挂号、治疗下一位病人、显示等待列表。
  3. 输出就诊顺序和等待队列。

【题目说明】

# 创建急诊室
hospital = EmergencyRoom()
 
# 模拟病人到来
print("=== 医院急诊分诊系统 ===")
hospital.add_patient(2, "小明")    # 紧急程度2级
hospital.add_patient(1, "小红")    # 紧急程度1级（最紧急）
hospital.add_patient(3, "小刚")
hospital.add_patient(1, "小丽")    # 紧急程度1级，但比小红晚到

【输出示例】

=== 医院急诊分诊系统 ===
小明 已挂号，紧急程度2级
小红 已挂号，紧急程度1级
小刚 已挂号，紧急程度3级
小丽 已挂号，紧急程度1级

=== 当前等待情况 ===

当前等待病人列表:
排名 | 姓名    | 紧急程度 | 到达时间
----------------------------------------
   1 | 小红     |        1 | 02:05:33
   2 | 小丽     |        1 | 02:05:33
   3 | 小明     |        2 | 02:05:33
   4 | 小刚     |        3 | 02:05:33

=== 开始治疗 ===
正在治疗: 小红 (紧急程度1级, 到达时间02:05:33)
正在治疗: 小丽 (紧急程度1级, 到达时间02:05:33)
正在治疗: 小明 (紧急程度2级, 到达时间02:05:33)

=== 等待情况 ===

当前等待病人列表:
排名 | 姓名    | 紧急程度 | 到达时间
----------------------------------------
   1 | 小刚     |        3 | 02:05:33

试题28：灯泡开关谜题——位运算

【题目描述】

使用位运算模拟多个灯泡的状态控制，支持翻转单个或全部灯泡，并判断是否达到全亮状态。

【题目要求】

  1. 使用整数二进制位表示灯泡状态。
  2. 使用异或运算实现翻转。
  3. 输出操作后的状态及是否全亮。

【题目说明】

•	1 表示灯泡亮 💡
•	0 表示灯泡灭 ⚫
•	用异或操作 ^ 来翻转灯泡状态

【输出示例】

=== 灯泡游戏 ===

可用的操作:
1. 翻转第1个灯泡 (001)
2. 翻转第2个灯泡 (010)
3. 翻转第3个灯泡 (100)
4. 翻转所有灯泡 (111)

请选择操作(1-4): 1
操作后的状态: 0b111
恭喜！所有灯泡都亮了！

试题29：家族辈分关系​-递归树形结构

【题目描述】

探索家族树：用递归算法查找家族成员关系
小明想了解自己家族中每个人的辈分关系。请设计一个程序，使用递归算法来：
1.构建家族树形结构
2.查找某个人的所有后代
3.计算某个人的辈分等级
4.找出家族中最年长的一代

【题目要求】

  1. 实现递归函数计算走法数。
  2. 输出结果。
  3. 理解递归基线条件和递推关系。

【题目说明】

    # 创建家族成员
    great_grandpa = FamilyMember("太爷爷")
    grandpa = FamilyMember("爷爷")
    uncle = FamilyMember("叔叔")
    father = FamilyMember("爸爸")
    mother = FamilyMember("妈妈")
    me = FamilyMember("小明")
    brother = FamilyMember("弟弟")
    sister = FamilyMember("妹妹")
    cousin = FamilyMember("堂兄")
     
    # 建立关系
    great_grandpa.add_child(grandpa)
    grandpa.add_child(uncle)
    grandpa.add_child(father)  
    uncle.add_child(cousin)
    father.add_child(me)
    father.add_child(brother)
    father.add_child(sister)

【输出示例】

=== 家族辈分关系分析 ===

1. 太爷爷的所有后代: ['爷爷', '叔叔', '堂兄', '爸爸', '小明', '弟弟', '妹妹']
2. 小明的辈分等级: 第3代
2. 爷爷的辈分等级: 第1代
2. 堂兄的辈分等级: 第3代
3. 家族中最年长的是第3代

4. 完整家族结构:
└─ 太爷爷 (第0代)
  └─ 爷爷 (第1代)
    └─ 叔叔 (第2代)
      └─ 堂兄 (第3代)
    └─ 爸爸 (第2代)
      └─ 小明 (第3代)
      └─ 弟弟 (第3代)
      └─ 妹妹 (第3代)

试题30：特工任务破解密码锁——回溯算法

【题目描述】

破解密码锁：

你是一个身手敏捷的小特工，发现了一个古老的三位数字密码锁（每个数字从0到9）。锁的密码被忘记了，但你知道一个秘密线索：这个密码的数字之和等于8。


你的任务不是傻傻地从000一直试到999，而是用聪明的办法，快速找出所有可能满足“数字之和为8”的密码组合，然后一一尝试，直到打开它！

【题目要求】

  1. 使用回溯算法探索所有路径。
  2. 标记已访问位置，避免重复访问。
  3. 输出找到的路径或路径总数。

【输出示例】

小特工开始破解密码锁！所有可能密码如下：
找到密码: [0, 0, 8]
找到密码: [0, 1, 7]
找到密码: [0, 2, 6]
找到密码: [0, 3, 5]
找到密码: [0, 4, 4]
找到密码: [0, 5, 3]
找到密码: [0, 6, 2]
找到密码: [0, 7, 1]
找到密码: [0, 8, 0]
找到密码: [1, 0, 7]
找到密码: [1, 1, 6]
找到密码: [1, 2, 5]
找到密码: [1, 3, 4]
找到密码: [1, 4, 3]
找到密码: [1, 5, 2]
找到密码: [1, 6, 1]
找到密码: [1, 7, 0]
找到密码: [2, 0, 6]
找到密码: [2, 1, 5]
找到密码: [2, 2, 4]
找到密码: [2, 3, 3]
找到密码: [2, 4, 2]
找到密码: [2, 5, 1]
找到密码: [2, 6, 0]
找到密码: [3, 0, 5]
找到密码: [3, 1, 4]
找到密码: [3, 2, 3]
找到密码: [3, 3, 2]
找到密码: [3, 4, 1]
找到密码: [3, 5, 0]
找到密码: [4, 0, 4]
找到密码: [4, 1, 3]
找到密码: [4, 2, 2]
找到密码: [4, 3, 1]
找到密码: [4, 4, 0]
找到密码: [5, 0, 3]
找到密码: [5, 1, 2]
找到密码: [5, 2, 1]
找到密码: [5, 3, 0]
找到密码: [6, 0, 2]
找到密码: [6, 1, 1]
找到密码: [6, 2, 0]
找到密码: [7, 0, 1]
找到密码: [7, 1, 0]
找到密码: [8, 0, 0]