AIGC时代编程新宠！如何让孩子通过DeepSeek成为未来的编程大师？
信息学奥赛一本通关》共30 章分7 部分。其中前6 部分内容分别为编程平台介绍、计算机基础知识、从图形化编程到C++ 入门、数学知识基础、数据结构和算法补充与归纳。第七部分给出2019—202年CSP-J/S 真题及参考答案。本书基于图形化编程学习，详细介绍由图形化编程向C++ 代码编程过渡的系统知识，最终帮助读者提高参与信息学奥赛的水平。蔡荣啸,中国教育技术协会人工智能专业委员会理事，中国教育学
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在AIGC（Artificial Intelligence Generative Content，人工智能生成内容）技术蓬勃发展的今天，教育领域正经历一场深刻的变革。DeepSeek作为一款由杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司倾力打造的大语言模型工具，正以其卓越的性能和广泛的应用前景，在编程教育领域大放异彩。
一、激发编程兴趣：从游戏开始
孩子的兴趣是学习的最好驱动力。DeepSeek能够生成一系列基于AI的互动编程游戏，这些游戏通过简单的拖拽式编程界面，让孩子在玩乐中学习编程基础。
示例游戏：制作一个简单的“躲避障碍”小游戏
// 使用Scratch风格的伪代码说明
when green flag clicked
forever
move (10) steps
if <touching [obstacle v]?> then
stop all
end
// AI可以自动生成更多复杂的逻辑和障碍物
end
家长可以引导孩子通过DeepSeek的平台，探索这些游戏背后的编程逻辑，激发他们对编程的好奇心。
二、个性化学习计划：DeepSeek的智能推荐
DeepSeek通过分析孩子的学习行为和兴趣点，能生成个性化的学习路径。家长可以根据DeepSeek的推荐，结合孩子的实际情况，制定一个既符合兴趣又兼顾系统性的学习计划。
示例：个性化学习路径
- 基础阶段：学习Scratch编程，掌握基本的编程概念如循环、条件语句等。
- 进阶阶段：转向Python编程，学习数据结构、函数等高级概念。
- 实践阶段：通过项目式学习，如开发一个小型网站或APP，将所学知识应用于实践。
DeepSeek能根据孩子的掌握情况，智能调整每个阶段的学习内容和难度。
三、项目式学习：动手实践，学以致用
项目式学习是提升编程能力的关键。DeepSeek不仅提供丰富的编程知识，还支持与多种编程工具集成，如VSCode、PyCharm等。
示例项目：制作一个天气预报APP
# 使用Python和Flask框架的简单示例
from flask import Flask, render_template
import requests
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def weather():
api_key = 'YOUR_API_KEY' # DeepSeek可以辅助获取API密钥
city = 'Beijing' # 用户可输入的城市
url = f'http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q={city}&appid={api_key}'
response = requests.get(url)
data = response.json()
temperature = data['main']['temp'] - 273.15 # 转换为摄氏度
description = data['weather'][0]['description']
return render_template('weather.html', temperature=temperature, description=description)
if __name__ == '__main__':
app.run(debug=True)
在DeepSeek的帮助下，孩子可以设计并实现这样的项目，从需求分析到代码实现，再到测试部署，全面提升编程能力。
四、AI精准辅导：即时解答，深度学习
DeepSeek能够即时解答孩子在编程过程中遇到的问题。例如，当孩子遇到Python语法错误时，DeepSeek可以智能识别并提供修正建议。
示例错误与修正
# 错误代码
print("Hello, World!" # 缺少右括号
# DeepSeek提供的修正建议
print("Hello, World!") # 添加右括号
此外，DeepSeek还能根据孩子的掌握情况，推荐相关的学习资源和挑战任务，帮助孩子深化理解。
五、全面发展：平衡技术与人文
在强调技术学习的同时，家长也需关注孩子的全面发展。DeepSeek提供了丰富的跨学科内容，如结合历史、科学等领域的编程项目，帮助孩子在掌握技术的同时，拓宽视野，增强人文素养。
示例跨学科项目：模拟历史事件
利用Python和DeepSeek提供的历史数据，孩子可以开发一个模拟历史事件的程序，如“二战中的战役模拟”。这样的项目不仅能锻炼编程技能，还能增进对历史的理解。
六、家长的陪伴与鼓励
家长的陪伴和鼓励是孩子学习编程不可或缺的部分。家长可以与孩子一起探索DeepSeek的平台，共同解决问题，分享成功的喜悦。同时，家长要给予孩子足够的自由和空间，让他们在实践中成长，学会独立思考和解决问题。
DeepSeek作为AIGC时代的利器，为孩子提供了前所未有的学习机会和资源。通过科学合理地利用这些资源，结合家长的陪伴与鼓励，孩子定能在编程的世界里茁壮成长，最终成为未来的编程大师。
《信息学奥赛一本通关》
本书定位
- 图形化编程转向C++ 代码编程的教材
- 信息学奥赛辅导教材
- 大学生计算机竞赛入门学习的教材
- 供信息学爱好者参考使用
内容简介
《信息学奥赛一本通关》共30 章分7 部分。其中前6 部分内容分别为编程平台介绍、计算机基础知识、从图形化编程到C++ 入门、数学知识基础、数据结构和算法补充与归纳。第七部分给出2019—202年CSP-J/S 真题及参考答案。本书基于图形化编程学习，详细介绍由图形化编程向C++ 代码编程过渡的系统知识，最终帮助读者提高参与信息学奥赛的水平。
作者简介
蔡荣啸,中国教育技术协会人工智能专业委员会理事，中国教育学会会员，青岛市人工智能教材编委会成员，创新科技项目优秀指导教师。辅导学生多人获得信息学奥赛一二三等奖，并有多人获得信息技术创新类一二三等奖。拥有软件著作权两项。出版专著三套：《scratch+小学数学》《python玩转人工智能》《人形机器人编程实践》，主持中央电化教育馆重点课题一项，主持青岛市教育学会课题一项，参与山东省十三五规划课题两项。在CSSCI与国内核心期刊发表论文多篇。Mathmatics and Computer Science邀请作者。
目录
第一部分
编程平台介绍
第1 章 图形化编程模块简介 2
1.1 变量 2
1.2 运算符 4
1.3 顺序语句 6
1.4 分支语句 6
1.5 循环语句 8
1.6 函数运算 9
第2 章 Dev-C++ 简介 10
2.1 Dev-C++ 界面 10
2.2 快捷键 11
2.3 调试配置 11
2.4 设置断点并查看 12
2.5 编译器与编译日志 13
第二部分
计算机基础知识
第3 章 信息学奥赛简介 16
3.1 NOIP 16
3.2 CSP-J/S 16
3.3 NOI 17
3.4 APIO 和IOI 17
第4 章 计算机硬件基础 18
4.1 计算机发展史 18
4.2 计算机硬件 19
4.2.1 运算器 20
4.2.2 控制器 20
4.2.3 存储器 21
4.2.4 输入设备 21
4.2.5 输出设备 22
4.3 数制与编码 22
4.3.1 二进制与十进制 24
4.3.2 二进制与八进制 25
4.3.3 二进制与十六进制 26
4.3.4 ASCII 编码 27
4.3.5 汉字编码 27
4.3.6 原码、反码、补码 27
4.3.7 位运算 28
4.3.8 多媒体文件的数字化 30
第5 章 操作系统与应用软件 32
5.1 DOS 操作系统 32
5.2 Windows 操作系统及软件 34
5.3 Linux 操作系统 34
第6 章 计算机网络基础 35
6.1 计算机网络组成 35
6.2 计算机网络类型 37
6.3 IP 地址 38
6.4 网络安全 39
第三部分
从图形化编程到C++ 入门
第7 章 C++ 基础 42
7.1 数据类型 42
7.2 语法 46
7.2.1 程序入口 46
7.2.2 注释 47
7.2.3 变量定义及使用 47
7.2.4 语句结束符 48
7.2.5 语句块与缩进 48
7.2.6 作用域 48
7.2.7 常量与转义字符 49
7.3 运算符 51
7.3.1 算术运算符 51
7.3.2 关系运算符 53
7.3.3 逻辑运算符 53
7.3.4 赋值运算符 53
7.3.5 三目运算符 54
7.4 输入、输出 54
7.4.1 输入、输出流 55
7.4.2 格式化输入、输出 55
7.4.3 文件输入、输出 57
第8 章 程序三大基本结构 60
8.1 顺序结构 60
8.2 分支结构 64
8.2.1 if-else 结构 65
8.2.2 switch-case 结构 69
8.3 循环结构 72
8.3.1 for 循环 73
8.3.2 while 循环 76
8.3.3 do-while 循环 79
第9 章 数组 81
9.1 一维数组 81
9.2 二维数组 88
第10 章 自定义函数与指针 95
10.1 自定义函数 95
10.2 内联函数 96
10.3 指针 96
10.4 函数的参数传递 97
10.4.1 按值传递 97
10.4.2 地址传递 99
10.4.3 指针传递 100
10.5 递归 101
10.6 数组传递参数 105
10.6.1 一维数组传递参数 105
10.6.2 二维数组传递参数 107
第11 章 结构体 110
11.1 结构体的定义与初始化 110
11.2 结构体的调用 111
11.3 运算符重载 113
第四部分
数学知识基础
第12 章 数论 118
12.1 整除理论（CSP-J） 118
12.1.1 定义及性质 118
12.1.2 奇数与偶数 119
12.2 同余理论（CSP-S） 120
12.3 素数（CSP-J/S） 122
12.4 最大公约数（CSP-S） 128
12.4.1 辗转相除法 128
12.4.2 二进制算法 130
12.5 最小公倍数（CSP-S） 131
12.6 扩展欧几里得法（CSP-S） 133
12.7 快速幂算法（CSP-J/S） 135
12.8 逆元（CSP-S） 136
12.8.1 扩展欧几里得法求逆元 137
12.8.2 费马小定理求逆元 138
12.8.3 线性算法/ 递归求逆元 140
12.9 中国剩余定理（CSP-S） 142
12.10 斐波那契数列（CSP-S） 144
12.11 卡特兰数（CSP-S） 147
第13 章 组合数学 151
13.1 排列（CSP-J/S） 151
13.1.1 选排列 151
13.1.2 全排列 154
13.1.3 错位排列 154
13.1.4 循环排列 157
13.2 组合（CSP-J/S） 157
13.2.1 重复组合 158
13.2.2 不相邻组合 159
13.3 计数原理（CSP-J） 161
13.3.1 加法原理（分类加法计数原理） 161
13.3.2 乘法原理（分步乘法计数原理） 162
13.4 抽屉原理/ 鸽巢原理（CSP-J） 163
13.5 容斥原理（CSP-J） 165
13.6 母函数（CSP-S） 166
13.6.1 普通型母函数 167
13.6.2 指数型母函数 172
第14 章 概率论（CSP-S） 176
14.1 基础知识 176
14.1.1 样本空间与随机事件 176
14.1.2 事件的概率 179
14.2 随机变量 180
14.3 期望 182
第15 章 计算几何（CSP-S） 185
15.1 基础知识 185
15.1.1 平面直角坐标系 185
15.1.2 点、直线、线段 186
15.1.3 圆与多边形 186
15.1.4 矢量 188
15.2 计算几何C++ 模型 190
15.2.1 计算点、点关系 190
15.2.2 计算点、线关系 193
15.2.3 计算线、线（矢量）关系 198
15.2.4 圆与多边形 202
15.3 平面凸包 211
15.3.1 判断凸多边形 211
15.3.2 凸多边形重心 213
15.3.3 寻找凸包—Graham算法 216
15.4 旋转卡壳 220
15.4.1 基础概念 220
15.4.2 凸多边形直径 221
15.4.3 凸多边形宽度 226
15.4.4 凸多边形间最大距离 227
15.4.5 凸多边形间最小距离 232
15.4.6 凸多边形外接矩形最小面积 238
15.4.7 凸多边形外接矩形最小周长 244
第16 章 线性代数（CSP-J/S） 245
16.1 行列式 245
16.2 矩阵 246
16.2.1 矩阵的加法 248
16.2.2 数与矩阵的乘法 248
16.2.3 矩阵与矩阵的乘法 249
16.2.4 逆矩阵 249
16.2.5 分块矩阵 250
16.3 矩阵的初等变换 252
16.4 求解线性方程组 253
16.4.1 高斯消元法 253
16.4.2 LU 分解法 259
第17 章 函数（CSP-J/S） 267
17.1 定义 267
17.2 基本性质 267
17.2.1 有界性 267
17.2.2 单调性 267
17.2.3 奇偶性 268
17.2.4 周期性 268
17.3 初等函数 268
第五部分
数据结构
第18 章 时间、空间复杂度 274
18.1 时间复杂度 274
18.1.1 常数阶O(1) 274
18.1.2 线性阶O(n) 275
18.1.3 对数阶O(log2n) 275
18.1.4 线性对数阶O(n log2n) 276
18.1.5 幂指数阶O(na) 276
18.1.6 时间复杂度曲线对比 276
18.2 空间复杂度 277
第19 章 STL 简介 278
19.1 迭代器 278
19.2 容器 279
19.2.1 序列容器 279
19.2.2 关联容器 287
19.3 容器适配器 292
19.3.1 queue 适配器 292
19.3.2 stack 适配器 294
19.3.3 priority_queue适配器 295
19.4 算法 297
19.4.1 非可变序列算法 298
19.4.2 可变序列算法 300
19.4.3 排序及相关算法 303
19.4.4 数值算法 307
第20 章 线性数据结构 310
20.1 顺序存储线性表 310
20.2 链表 312
20.2.1 单链表 312
20.2.2 静态链表 318
20.2.3 循环链表 318
20.2.4 双链表 319
20.3 队列 322
20.4 栈 329
第21 章 树 333
21.1 树的一般概念 333
21.1.1 结点关系 333
21.1.2 度与深度 334
21.1.3 树的遍历 335
21.2 二叉树 339
21.2.1 二叉树性质 340
21.2.2 二叉树结构与操作 340
21.2.3 遍历二叉树 345
21.2.4 二叉排序树 350
21.2.5 平衡二叉树 357
21.3 树状数组 363
21.3.1 前缀和 363
21.3.2 树状数组思想 364
21.3.3 lowbit 算法 365
21.3.4 单点更新 366
21.3.5 区间求和 366
21.4 线段树 369
21.4.1 线段树基本结构 369
21.4.2 建立线段树 371
21.4.3 单点更新 372
21.4.4 区间查询与修改 373
21.5 并查集 382
21.5.1 基本操作 382
21.5.2 算法优化 383
21.6 哈夫曼树 387
21.6.1 构建哈夫曼树 387
21.6.2 哈夫曼树的实现 388
21.6.3 哈夫曼编码 391
第22 章 图论 392
22.1 图的重要概念 392
22.2 欧拉路与欧拉回路 393
22.3 连通图 401
22.3.1 广度优先算法 402
22.3.2 强连通图 406
22.3.3 割点与桥 411
22.4 哈密尔顿图 415
22.5 最短路径 420
22.5.1 Floyed 算法 422
22.5.2 Dijkstra 算法 426
22.5.3 Bellman-Ford 算法 431
22.5.4 SPFA 算法 433
22.6 最小生成树 437
22.6.1 Prim 算法 437
22.6.2 Kruskal 算法 445
22.7 关键路径 449
22.7.1 相关概念 450
22.7.2 拓扑排序 451
22.7.3 关键路径的应用 455
第六部分
算法补充与归纳
第23 章 数学公式补充 464
23.1 蔡勒公式 464
23.2 归一问题 465
23.3 等差数列 465
23.4 等比数列 467
第24 章 高精度四则运算 468
24.1 数字存储 468
24.2 高精度加法计算 469
24.3 高精度减法计算 472
24.4 高精度乘法计算 476
24.5 高精度除法计算 478
第25 章 字符串算法 484
25.1 哈希算法 484
25.2 KMP 算法 488
25.3 Trie 树 494
25.4 Manacher 算法 498
25.5 AC 自动机 502
第26 章 排序算法 508
26.1 冒泡排序算法 508
26.2 插入排序算法 510
26.3 选择排序算法 512
26.4 快速排序算法 513
26.5 归并排序算法 516
26.6 桶排序算法 519
26.7 堆排序算法 521
第27 章 搜索算法 522
27.1 A* 算法 522
27.2 回溯算法 531
27.2.1 解空间树 531
27.2.2 回溯算法框架 540
第28 章 贪心算法 543
28.1 区间问题 543
28.1.1 最多不相交区间问题 543
28.1.2 选点问题 546
28.1.3 区间覆盖问题 548
28.2 部分背包问题 551
28.3 种树问题 553
第29 章 分治算法 558
29.1 汉诺塔问题 558
29.2 二分查找算法 561
29.3 主定理 563
29.4 Strassen 算法 567
29.5 循环赛日程表问题 570
第30 章 动态规划算法 574
30.1 资源分配问题 575
30.2 最长递增/ 递减子序列问题 579
30.3 项链问题 582
30.4 双线动态规划问题 585
第七部分
2019—2022 年CSP-JS 真题及参考答案
2019 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J） 590
2019 CCF 非专业级别软件能力认证第一轮
（CSP-J）参考答案 600
2019 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S） 601
2019 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S）参考答案 613
2020 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J） 614
2020 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J）参考答案 625
2020 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S） 626
2020 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S）参考答案 640
2021 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J） 641
2021 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J）参考答案 653
2021 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S） 654
2021 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S）参考答案 670
2022 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J） 671
2022 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-J）参考答案 683
2022 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S） 684
2022 CCF 非专业级别软件能力认证
第一轮（CSP-S）参考答案 697
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