级别

知识内容 (C++)

知识内容 (Python)

知识目标

一级

计算机基础与编程环境 计算机历史变量的定义与使用

基本数据类型(整型、浮 点型、字符型、布尔型) 控制语句结构(顺序、循 环、选择)

基本运算(算术运算、关 系运算、逻辑运算)

输入输出语句

计算机基础与编程环境 计算机历史

变量的定义与使用

基本数据类型(整型、浮 点型、字符型、布尔型) 控制语句结构(顺序、循环、选择)

基本运算(算术运算、关 系运算、逻辑运算)输入输出语句

Turtle绘图

掌握顺序、循环、分支的简 单程序结构，可以使用集成 开发环境进行编程与调试，通过编程基础知识的学习，完成单一功能的程序设计。

二级

计算机的存储与网络 程序设计语言的特点 流程图的概念与描述 ASCII 编码

数据类型的转换

多层分支/循环结构

常用数学函数(绝对值函数、平方根函数、max 函数、 min 函数)

掌握程序基本设计， 能够使用简单数学函数。可以独立完成包含分支语句、循环语句等比较综合的案例，可以使用分支循环嵌套结构。

三级

数据编码(原码、反码、补码)

进制转换(二进制、八进制、十进制、十六进制)

位运算(与(&)、或(|)、非(!)、异或(^)、左移

掌握数据编码、进制转换、位运算等知识， 使用基础的算法能够独立完成使用一维数组或多维数组解决模 拟等算法问题。

(<<)、右移(>>))

算法的概念与描述(自然语言描述、流程图描述、伪 代码描述)

一维数组/二维数组与多维数组基本应用(对应 Python 中的列表、字典、元组、集合等常用数据类型) string类函数

枚举法  模拟法

四级

函数的定义与调用形参与实参，作用域

C++值传递/Python 引用传递

递推

排序概念和稳定性

排序算法(冒泡排序、插入排序、选择排序)文件重定向与文件读写操作

异常处理

掌握函数的定义、调用及传 参的使用， 能够解决递推相 关问题。掌握常用排序算法、文件读写和异常处理使用。

五级

初等数论

(C++)数组模拟高精度加法、减法、乘法、除法、单链表、双链表、循环链表

欧几里得算法

素数表的埃氏筛法和线性筛法

唯一分解定理

二分查找/二分答案

贪心算法

分治算法(归并排序和快速排序)

递归

掌握初等数论， STL 模板应用与线性表的知识，二分法、分治法、贪心法的思想，完成指定功能的程序。C++ 掌握数组模拟高精度的运 算。

六级

简单树与特殊树的定义， 构造与遍历

哈夫曼树

完全二叉树

二叉排序树

哈夫曼编码

格雷编码

深度优先搜索算法

宽度优先搜索算法

二叉树的搜索算法

简单动态规划(一维动态规划、简单背包问题)面向对象的思想

类的创建

栈、链栈、队列、循环队列

掌握树的基础知识， 能够分辨不同的树，并根据不同的搜索算法进行遍历， 掌握简单线性动态规划和简单背包问题。

七级

数学库常用函数(三角、对数、指数)

复杂动态规划(二维动态规划、动态规划最值优化) 图的定义及遍历

图论算法

哈希表

掌握图的定义与遍历相关算法，能使用二维动态规划、动态规划最值优化的知识完成复杂的动态规划算法

八级

计数原理

排列与组合

杨辉三角

倍增法

代数与平面几何

算法的时间和空间效率分析

算法优化

掌握组合数学中基本知识，通过算法的时间和空间效率分析，可以完成相对应的算法优化。