第4节 查找算法及程序实现
对分查找算法及程序实现
例题：对分查找
1、首先在通用声明事件里定义数组d变量为全局变量。 Dim d(1 To 10) As Integer
2、程序一运行，生成10个3位整数，显示在标签1中。 Private Sub Form_Load() Label1.Caption = "" Randomize For i = 1 To 10 d(i) = Int(Rnd * 101 + 100) Label1.Caption = Label1.Caption & d(i) & " " Next i End Sub
数组d( ): Key=52
下标
元素
1 2 3
10 15 17
4
我们用变量 I和J记录所 要查找范围的起始和终止 位置
18
22 27 35 45
5 6 7 8 9 10
48
52 65 67 72
i=9
第2次比较后： Key<d(m) 查找范围应该 变成d(9)~d(11)
11
12 13 14 15 16
对分查找程序的基本框架： Private Sub Command1_Click() i ＝ 1: j ＝ n Do While i <＝ j m ＝ (i ＋ j) \ 2 If d(m) ＝ Key Then '输出结果，退出查找(代码略) ElseIf Key < d(m) Then j＝m－1 Else i＝m＋1 End If Loop End Sub
设置第一数和第n数 求中间数
1．下列有关查找的说法，正确的是 A．顺序查找时，被查找的数据必须有序 B．对分查找时，被查找的数据不一定有序 C．顺序查找总能找到要查找的关键字 D．一般情况下，对分查找的效率较高
浙江省杭州市萧山区2017年高考模拟命题比赛技术试卷13含答案
2017年高考模拟试卷 信息技术卷命题双向细目表2017年高考模拟试卷信息技术卷总分：50分考试时间：45分钟一、选择题(本大题共12小题，每小题2分，共24分。
每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）1．【原创】2016年，韩国围棋高手李世石挑战机器人“AlphaGo”以1:3失利。
今年四月份，在浙江乌镇将进行一场当今围棋第一人柯洁与“AlphaGo”的较量。
机器人“AlphaGo”挑战人类围棋高手，这主要体现了下列哪种技术( ）A. 光电子技术B.人工智能技术C.多媒体通讯技术D.遥感技术难度0.85 区分度0.30 信度0.82参考答案：B命题意图与解析：本题考核信息技术发展及其应用。
机器人“AlphaGo”跟人对战，具有分析棋谱的能力，这属于人工智能范畴。
2．【根据高分直通车信息技术统一考试复习题改编】利用OCR光学字符识别软件可以快速地从图像中识别出字符，从而得到文本文件。
那么OCR软件能识别下列哪些文件( ）①example.tif ②example.avi ③example.wav ④example.bmpA.②④B. ①③C. ②③D. ①④难度0.80 区分度0.38 信度0.83参考答案：D命题意图与解析：本题综合考核OCR的应用与文件类型的识记。
OCR软件识别的是图像文件，此题要求学生能对题中给出的四种文件类型能区分识别，找出图像文件。
3．【根据2016.4浙江省学考题改编】电子邮件从发送方传送到接收方的基本流程如图所示。
邮件从“发送方邮件服务器”传送到“接收方邮件服务器”(如图所示步骤④）的过程中使用的协议是( ）A．SMTP B．POP3 C．HTTP D．HTML难度0.75 区分度0.35 信度0.78 参考答案：A命题意图与解析：本题考核电子邮件的协议。
简单邮件传输协议(SMTP）的作用是把电子邮件从发件人那里送到收件人那里，故此题选A。
浙江省2023年1月选考科目信息技术考试试卷
浙江省2023年1月选考科目信息技术考试试卷12小题，每小题2分，共24分。
在每小题给（2023·浙江）阅读下列材料，请回答问题。
2022卡塔尔世界杯将首次正式使用半自动越位识别（SAOT）系统。
该系统使用12 个专用摄像头来跟踪每名球员的29个数据点位，以此计算每一个球员的确切位置。
同时，世界杯还使用了传感器足球，球内放置有惯性测量单元(IMU)传感器，其以每秒500次的频率将足球数据发送到视频操作室，从而可以非常精确地检测踢球点。
该系统可为视频裁判快速提供自动越位警报，当视频裁判与现场裁判确认越位后，系统将生成3D动画，以最佳视角将越位画面在赛场大屏上进行播放。
1．关于半自动越位识别（SAOT）系统，下列说法正确的是（）A．该系统属于符号主义人工智能B．该系统使用的摄像头属于输入设备C．该系统生成的3D 动画属于模拟数据D．该系统使用的网络属于局域网2．关于该系统中相关的足球数据，下列说法正确的是（）A．足球数据是已经产生的不可改变的数据，属于静态数据B．视频裁判根据足球数据分析越位产生的原因告诫运动员避免越位再次发生C．系统根据足球数据生成3D 动画，这使用了VR 技术D．IMU 以每秒500 频次将足球数据传到视频操作室，这说明大数据产生的速度非常快3．下列做法不利于该信息系统安全的是（）A．将系统生成的3D动画在互联网上发布B．对系统中的视频裁判开放所有权限以便他们能观察到所有数据C．给每一位视频操作室人员分配一个绑定的“人脸识别”帐号D．系统后台管理员注销某位“提前透露世界杯比赛结果”的内部操作人员帐号4．（2023·浙江）使用UltraEdit软件观察某字符串内码如图所示：下列说法正确的是（）A．该字符串中所有的ASCII码占用了10个字节的空间B．将字符“1”的内码与字符“a”内码进行异域运算后可得到字符“n”的内码C．由“1”的内码是31H，可得“10”的内码是3AHD．由图可知，计算机内部使用的是十六进制编码5．（2023·浙江）某声音文件经过MP3格式压缩后的属性如图所示：以下说法不正确的是（）A．将选中部分声音进行“裁剪”操作后，声音的总时间将被减少到2秒B．该声音文件的大小约为315KBC．若未压缩前该文件小大为1.35MB，则该声音的量化位数为16位D．将该文件还原为WA VE格式，可得到无损的原文件6．（2023·浙江）下列Python表达式运算后，结果不为“C”是（）A．ord("A"+2)B．chr(ord("B")+1)C．"China"[0:1]D．{1:"B",2:"C"}[2]7．（2023·浙江）某排序算法排序过程如图所示，由图可知，该算法的时间复杂度为（）A．O(n)B．O(n2)C．O(log2n)D．O(2n) 8．（2023·浙江）已知单向链表的节点类的Python代码定义如下：Class LinkNode:Def __init__(self,data_,next_=None):self.data=data_self.next=next_链表结构如图所示，已知原链表各节点值分别为“上->山->打->老->虎”。
C语言中的搜索算法详解
C语言中的搜索算法详解搜索算法在计算机科学中起着重要的作用，它们可以帮助我们在大量数据中迅速找到目标元素。
在C语言中，有多种搜索算法可供选择。
本文将深入探讨一些常用的搜索算法，包括线性搜索、二分搜索和哈希表搜索。
一、线性搜索线性搜索是最简单的搜索算法之一，也被称为顺序搜索。
它逐个比较列表中的元素，直到找到目标元素或搜索完整个列表。
这种算法适用于无序列表，并且其时间复杂度为O(n)，其中n为列表的长度。
在C语言中，我们可以使用for循环来实现线性搜索算法。
下面是一个示例代码：```c#include <stdio.h>int linear_search(int arr[], int n, int target) {for(int i = 0; i < n; i++) {if(arr[i] == target) {return i;}}return -1;}int main() {int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int target = 3;int result = linear_search(arr, n, target);if(result != -1) {printf("目标元素在列表中的索引为：%d\n", result);} else {printf("目标元素不在列表中。
\n");}return 0;}```二、二分搜索二分搜索是一种更有效的搜索算法，前提是列表已经按照升序或降序排列。
它通过将目标元素与列表的中间元素进行比较，并根据比较结果将搜索范围缩小一半。
这种算法的时间复杂度为O(logn)，其中n 为列表的长度。
在C语言中，我们可以使用递归或迭代的方式实现二分搜索算法。
下面是一个使用迭代方式实现的示例代码：```c#include <stdio.h>int binary_search(int arr[], int low, int high, int target) {while(low <= high) {int mid = (low + high) / 2;if(arr[mid] == target) {return mid;} else if(arr[mid] < target) {low = mid + 1;} else {high = mid - 1;}}return -1;}int main() {int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);int target = 3;int result = binary_search(arr, 0, n - 1, target);if(result != -1) {printf("目标元素在列表中的索引为：%d\n", result);} else {printf("目标元素不在列表中。
信息检索程序设计
信息检索程序设计信息检索是指通过一定的算法和技术手段，根据用户的需求，在大规模数据中快速、准确地找到相关的信息。
信息检索程序设计是指通过编程实现这一过程的技术和方法。
本文将介绍信息检索程序设计的基本原理、常用算法和技术，以及一些实践案例。
一、基本原理信息检索程序设计的基本原理是通过建立索引，将文本数据中的关键词和其所在的位置进行标记，便于快速检索。
具体而言，可以按照以下步骤进行程序设计：1. 数据预处理：将原始文本进行分词处理，提取出关键词。
常用的分词算法有正向最大匹配、逆向最大匹配、最短路径分词等。
2. 建立索引：将预处理得到的关键词和其位置信息建立索引表。
索引表可以采用哈希表、倒排索引等数据结构存储。
3. 用户查询：根据用户输入的查询词，在索引表中查找并返回相关的文档位置。
4. 结果排序：根据一定的评价指标，对检索结果进行排序，以提供用户最相关的文档。
二、常用算法和技术在信息检索程序设计中，有一些常用的算法和技术可以提高检索的效率和准确性。
1. 倒排索引：将关键词作为索引，将文档的位置信息作为倒排表，可以快速找到包含该关键词的文档。
2. 向量空间模型：将文档和查询都表示为向量，在向量空间中计算文档和查询的相似度，以确定相关度。
3. 布尔模型：将文档和查询都表示为布尔表达式，通过逻辑运算进行精确匹配。
4. PageRank算法：通过分析超链接关系，计算网页的重要程度，以确定搜索结果的排序。
三、实践案例信息检索程序设计在实际应用中有着广泛的应用。
以下是一些实践案例：1. 搜索引擎：如百度、谷歌等搜索引擎，通过信息检索程序设计实现了对互联网上海量信息的快速检索。
2. 文本分类：如垃圾邮件过滤、情感分析等，通过信息检索程序设计实现对文本进行分类和标记。
3. 问答系统：如智能助手、智能客服等，通过信息检索程序设计实现对用户提问的准确回答。
四、总结信息检索程序设计是通过建立索引和采用一定的算法和技术，实现大规模数据中的快速、准确检索的过程。
对分查找算法及程序实现27页PPT
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
对分查找算法及程序实现
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。——
数据结构的查找算法
数据结构的查找算法在计算机科学中，数据结构是用于组织和存储数据的一种方式。
查找算法是数据结构中的重要部分，它用于在数据集合中搜索特定元素或信息。
本文将介绍几种常见的数据结构查找算法，包括线性查找、二分查找、哈希查找以及树结构的查找算法。
1. 线性查找线性查找是一种简单直观的查找方法，适用于无序的数据集合。
其基本思想是从数据集合的第一个元素开始逐个比较，直到找到目标元素或者遍历完整个数据集合。
由于线性查找需要遍历所有元素，所以时间复杂度为O(n)，其中n为数据集合的大小。
2. 二分查找二分查找是一种高效的查找算法，但它要求数据集合中的元素必须有序。
具体实现方式是将数据集合分为两半，然后与目标元素进行比较，不断缩小查找范围，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
由于每次都将查找范围减小一半，所以时间复杂度为O(log n)，其中n为数据集合的大小。
3. 哈希查找哈希查找利用哈希函数将目标元素映射到哈希表中的特定位置，从而快速定位目标元素。
哈希表是一种以键-值对形式存储数据的数据结构，可以快速插入和删除元素，因此在查找时具有良好的性能。
哈希查找的时间复杂度为O(1)，但在处理哈希冲突时可能会影响性能。
4. 树结构的查找算法树是一种常见的数据结构，其查找算法主要包括二叉搜索树、平衡二叉搜索树以及B树和B+树。
二叉搜索树是一种有序的二叉树，左子树的所有节点值都小于根节点，右子树的所有节点值都大于根节点。
通过比较目标元素与节点的值，可以快速定位目标元素。
平衡二叉搜索树是为了解决二叉搜索树在某些情况下可能出现的退化情况，通过旋转操作保持树的平衡性。
B树和B+树是一种多路搜索树，它们可以减少磁盘I/O操作，适用于大规模数据的查找。
综上所述，数据结构的查找算法是计算机科学中的重要内容。
不同的查找算法适用于不同的场景，选择合适的算法可以提高查找效率。
在实际应用中，需要根据数据集合的特点及查找需求来选择合适的算法。
高中信息科技学科课程计划(上海版)
主动拓展学习内容，并能提出问题，学习新内容
良好
能遵守纪律、爱护设备、认真听讲
认真操作、能够思考、较好完成任务
能够提出新问题，并能进行一定的钻研。
合格
能遵守纪律、爱护设备、认真听讲，有时做其他事情，但不影响别人。
能认真操作，能完成任务
有好奇心，对新问题能进行一定钻研，但不愿深入。
能公正地评价自己和同学且理由充分用语恰当，能按时完成承担的任务从不抄袭。
良好
能大概明白要做什么、怎么做，能想出办法解决问题，能找到资料，使用资料，能总结出自己工作的优缺点
能努力完成任务从不马虎，能保存资料从不丢失但查找困难，能做好活动记录并有具体内容。
能公正地评价自己和同学，能完成承担的任务从不抄袭但有时会拖延。
不能完成任务比较懒惰，不会保存资料或经常找不到，不做或很少做活动记录。
经常喜欢贬低他人或抬高自己，经常不完成任务并有抄袭现象。
评价方式
学生自评、互评、老师核准，鼓励学生认真评价，形成分数时各占一定比例。
说明：根据上海市的信息科技学科过程评价体系要求，评价的一级量纲有八个，下面还有很多二级量纲，我们根据学校目前的实际情况，选择其中的三个量纲为重点进行实施，根据不同的学习主题提出更具体的要求，在不断探索中做好这个工作。
合格
能在别人的启发下说出自己要做什么、怎么做，能在同伴的帮助下找到并使用资料，能在别人的启发下说出自己工作的优缺点。
能基本完成任务但不够认真，能保存资料但偶尔会丢失，能做好活动记录但偶尔会忘记。
能公正地评价他人但有时会抬高自己，能做到不抄袭但经常不能按时完成任务。
需努力
说不出自己要做什么、如何做，不会想办法也不会找资料，给了资料也不会用，说不出自己工作的优缺点。
第三章信息的加工(算法及其实现)
(1)pi←3.1415926;
(2)输入r的值;
(3)S ←pi×r ×r;
(4)输出S的值.
任务二 设计房租收费程序,其要求是:住房面积80平方米以 内含80平方米),每平方米收费3元,住房面积超过80 平方米时,超过部分,每平方米收费5元.输入住房面积数,输 出应付的房租.
用S表示房面积数,以m表示应付的房租,算法如下: (1)输入S的值; (2)如果“S<=80”则“m←S×3”,否则“m←80×3+(S-80)×5”; (3)输出m的值.
顺序模式
任 务 一 的 算 法 用 流 程 图 描 述 如 图 26 输入r
S←pI×r×r 优点：直观形象， 流程清晰，各种操 作一目了然，不易 产生歧义； 缺点：流程图占面 积大，由于允许使 用流程线，使流程 任意转移，容易使 人弄不清流程的思 路。
输出s
结束
输出m 结束
循环模式
任 务 三 的 算 法 用 流 程 图 描 述 如 图 所 示 ：
开始
SUM←0；i←1
否 I<=100 是
SUM←SUM+i ； i←i+1 结束 输出SUM
循环模式实例： 输入：n正整数
S 0、k 1 Y N K<=n?
s s+1/k，k k+1 输出：s
d(1)、 d(2)、 d(3)、 d(4)、 d(5)、 d(6)
数组中这6个元素都像普通的变量一样，每一个都可以用来存储一 个数据。
冒泡排序算法
定义：
算法原理图 是在一列数据中把较小的数据逐次向上推移的一种排序技术。可 把待排序的n个元素的数组看成是垂直堆放的一列数据，从最下面 的一个元素起，自下而上地比较相邻的两个元素中的数据，将较 小的数据换到上面的一个元素中，然后重复这一过程，直到完成 数据从小到大的排列。
ACM基础算法入门教程
ACM基础算法入门教程ACM（ACM International Collegiate Programming Contest）是国际大学生程序设计竞赛的缩写，被认为是计算机领域最有权威和最具挑战性的竞赛之一、ACM竞赛要求参赛者在规定的时间内，根据给出的问题，编写出能在规定时间内运行并给出正确答案的程序。
参加ACM竞赛不仅可以锻炼算法思维，提高编程实力，还可以拓宽知识领域和增加竞争力。
在这个ACM基础算法入门教程中，我们将介绍一些常用的基础算法和数据结构，帮助初学者更好地理解和掌握ACM竞赛所需的算法知识。
一、排序算法排序算法是ACM竞赛中最常用的算法之一，能够帮助我们按照一定的规则将数据进行排序，从而解决一些需要有序数据的问题。
1.冒泡排序：通过多次比较和交换来实现，每次迭代将最大的值沉到最底部。
2.快速排序：选择一个基准元素将数组分为两部分，一部分都小于基准元素，一部分都大于基准元素，递归排序子数组。
3.归并排序：将数组不断二分，将相邻两个子数组排序后再合并成一个有序数组。
4.插入排序：从第二个元素开始，依次将元素插入已排序的子数组中。
二、查找算法查找算法可以帮助我们在一组数据中找到目标元素，从而解决一些需要查找特定数据的问题。
1.顺序查找：逐个扫描数据，直到找到目标元素或扫描结束为止。
2.二分查找：对已排序的数组进行查找，不断将数组二分直到找到目标元素的位置。
3.哈希查找：通过计算数据的哈希值找到对应的存储位置，实现快速查找。
三、字符串匹配算法字符串匹配算法可以帮助我们在一组字符串中寻找特定模式的子字符串，从而解决一些需要在字符串中查找其中一种规律的问题。
1.暴力匹配算法：对目标字符串的每个位置，逐个将模式串进行匹配，直到找到或匹配结束为止。
2.KMP算法：通过已匹配的部分信息，尽量减少字符比较的次数。
3. Boyer-Moore算法：通过预先计算模式串中每个字符最后出现位置的表格，以及坏字符规则和好后缀规则，来实现快速匹配。
c 语言 查找算法
c 语言查找算法一、线性查找线性查找也称为顺序查找，是最简单的一种查找算法。
它的原理是从数据集的第一个元素开始，逐个比较每个元素，直到找到目标值或者遍历完整个数据集。
由于它的查找过程是按顺序进行的，所以时间复杂度为O(n)，其中n为数据集的大小。
二、二分查找二分查找是一种高效的查找算法，但要求数据集必须是有序的。
它的原理是先确定数据集的中间元素，然后将目标值与中间元素进行比较。
如果目标值等于中间元素，则查找成功；如果目标值小于中间元素，则在左半部分继续查找；如果目标值大于中间元素，则在右半部分继续查找。
通过每次将数据集缩小一半的方式，可以快速地找到目标值。
二分查找的时间复杂度为O(log n)，其中n为数据集的大小。
三、哈希查找哈希查找是一种基于哈希表的查找算法，它通过将数据元素与其对应的哈希值进行关联，从而实现快速查找。
哈希表是一种以键值对形式存储数据的数据结构，通过哈希函数将键映射到对应的索引位置。
在查找时，只需要通过哈希函数计算目标值的哈希值，并在哈希表中查找对应的索引位置即可。
哈希查找的平均时间复杂度为O(1)，但在最坏情况下可能达到O(n)，其中n为数据集的大小。
四、二叉查找树二叉查找树（Binary Search Tree，BST）是一种二叉树的数据结构，它具有以下特点：对于任意节点，其左子树中的所有节点的值都小于该节点的值，右子树中的所有节点的值都大于该节点的值。
通过这种有序性，可以快速地进行查找操作。
在查找时，从根节点开始，根据目标值与当前节点的大小关系，递归地在左子树或右子树中查找。
二叉查找树的平均时间复杂度为O(log n)，但在最坏情况下可能达到O(n)，其中n为二叉查找树中节点的个数。
c语言提供了多种查找算法，可以根据不同的需求选择合适的算法。
线性查找适用于数据量较小且无序的情况；二分查找适用于数据量较大且有序的情况；哈希查找适用于需要快速定位的情况；二叉查找树适用于需要频繁插入和删除节点的情况。
算法与程序设计的教案范文
算法与程序设计一、教学目标：1. 了解算法的概念和特点，理解算法在解决问题中的重要性。
2. 学习常用的编程语言和工具，掌握基本的编程技巧。
3. 通过实例学习，掌握常见的算法思想和实现方法。
4. 培养学生的逻辑思维能力和创新能力，提高学生解决实际问题的能力。
二、教学内容：1. 算法概述：算法的定义、特点、分类和评价。
2. 编程语言及工具：常用的编程语言（如Python、C++、Java等）和开发工具（如Visual Studio、Eclipse等）的介绍和使用。
3. 基本算法思想：顺序结构、选择结构、循环结构、递归等。
4. 常见算法实现：排序算法（冒泡排序、快速排序等）、查找算法（二分查找、顺序查找等）、图算法（深度优先搜索、广度优先搜索等）。
5. 算法优化与分析：时间复杂度、空间复杂度、算法优化方法等。
三、教学方法：1. 讲授法：讲解算法的概念、特点、分类和评价等基本知识。
2. 实践法：让学生通过编写代码，实际操作来掌握算法思想和实现方法。
3. 案例分析法：通过分析典型实例，让学生理解并掌握算法的应用。
4. 小组讨论法：分组进行讨论，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
1. 第一课时：算法概述及编程语言介绍2. 第二课时：基本算法思想及实现3. 第三课时：常见算法实现4. 第四课时：算法优化与分析5. 第五课时：综合案例分析与实践五、教学评价：1. 课堂表现：观察学生在课堂上的积极参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 课后作业：布置相关的编程练习，检查学生对知识点的掌握情况。
3. 项目实践：让学生完成一个综合性的项目，评价学生的综合运用能力和创新能力。
4. 小组评价：对学生在小组讨论中的表现进行评价，包括团队协作能力和沟通能力。
六、教学资源：1. 教材：算法与程序设计相关教材，如《算法导论》、《编程之美》等。
2. 在线资源：编程社区（如Stack Overflow、GitHub等）、在线编程平台（如LeetCode、牛客网等）。
查找算法线性搜索和二分查找
查找算法线性搜索和二分查找查找算法：线性搜索和二分查找在计算机科学中，查找算法是一种用于在数据集中寻找特定元素的常见操作。
它们是解决各种问题的关键步骤，例如在数据库中查找记录、在排序数组中查找元素等。
本文将介绍两种常见的查找算法：线性搜索和二分查找，并对它们的原理、应用场景以及优劣进行详细讨论。
一、线性搜索线性搜索（Linear Search），也称为顺序搜索（Sequential Search），是最简单和基础的查找算法之一。
它的原理很简单：从数据集的第一个元素开始逐个比较，直到找到目标元素或者遍历完整个数据集。
线性搜索的实现非常直观。
我们可以使用循环结构来逐个遍历数组元素，并在每一次迭代中进行目标元素的比较。
如果找到了目标元素，则返回该元素的索引；否则，返回一个表示未找到的特殊值。
以下是一个简单的线性搜索的示例代码：```pythondef linear_search(arr, target):for i in range(len(arr)):if arr[i] == target:return ireturn -1```线性搜索的时间复杂度为O(n)，其中n为数据集的大小。
由于它需要逐个比较每个元素，所以当数据集很大时，线性搜索的性能可能会受到影响。
因此，当数据集有序时，我们可以采用二分查找来提升查找效率。
二、二分查找二分查找（Binary Search），又称折半查找，是一种高效的查找算法。
它的前提是数据集必须已经有序。
二分查找的思想是通过不断折半缩小查找范围，最终找到目标元素或确定目标元素不存在。
二分查找的实现非常巧妙。
我们首先需要确定查找范围的上界和下界，然后计算出中间元素的索引。
将目标元素与中间元素比较，如果相等，则返回中间元素的索引；如果目标元素小于中间元素，则将查找范围缩小为左半部分；如果目标元素大于中间元素，则将查找范围缩小为右半部分。
重复以上操作，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
设计搜索算法的教学实践(3篇)
第1篇摘要：随着信息技术的飞速发展，搜索算法在各个领域都发挥着至关重要的作用。
本文以设计搜索算法为主题，通过教学实践，探讨了如何将搜索算法的理论知识与实际应用相结合，以提高学生的编程能力和解决问题的能力。
一、引言搜索算法是计算机科学中的重要分支，广泛应用于人工智能、数据挖掘、搜索引擎等领域。
在教学中，设计搜索算法的教学实践旨在培养学生的编程思维、算法设计能力和实际应用能力。
本文将结合教学实践，分析搜索算法的教学方法、实践案例和教学效果。
二、搜索算法的教学方法1. 理论讲解与案例分析相结合在教学过程中，首先讲解搜索算法的基本概念、原理和常用算法，如深度优先搜索、广度优先搜索、A搜索等。
接着，通过分析实际案例，让学生了解搜索算法在实际问题中的应用。
2. 实践操作与代码实现相结合为了让学生更好地理解搜索算法，可以让学生动手编写代码实现各种搜索算法。
通过实践操作，让学生亲身体验搜索算法的设计过程，提高编程能力。
3. 多种算法对比分析在教学中，可以引入多种搜索算法，如深度优先搜索、广度优先搜索、A搜索等，让学生对比分析它们的优缺点，从而更好地理解不同算法的特点和应用场景。
4. 优化与改进在学生掌握基本搜索算法的基础上，引导他们思考如何优化和改进算法。
例如，在广度优先搜索中，如何利用优先队列提高搜索效率；在A搜索中，如何设计启发式函数等。
三、实践案例1. 八数码问题八数码问题是一种经典的搜索问题，通过搜索算法找到将初始状态变为目标状态的最短路径。
在教学过程中，可以让学生使用深度优先搜索、广度优先搜索和A搜索解决八数码问题，并对比分析不同算法的搜索效率。
2. 图搜索问题图搜索问题广泛应用于路径规划、社交网络分析等领域。
在教学过程中，可以让学生使用广度优先搜索、深度优先搜索和A搜索解决图搜索问题，并分析不同算法在解决实际问题时的优缺点。
3. 字谜问题字谜问题是一种典型的组合优化问题。
在教学过程中，可以让学生使用回溯法解决字谜问题，通过编写代码实现搜索算法，提高学生的编程能力。
算法选择题
第二部分算法与程序设计会考要求知识点目录表第一单元算法与算法表示 (2)1、使用计算机解决问题的一般过程（识记） (2)2、算法及算法的表示方法（领会） (2)3、顺序、选择和循环三种基本模式（应用） (5)第二单元VB程序设计初步 (13)1、类、对象、属性、方法、事件和事件处理的概念（领会） (13)2、VB应用程序的界面设计（应用） (14)3、VB应用程序的运行和保存（应用） (16)4、基本数据类型、常量、变量、数组（应用） (16)5、常用的标准函数（应用） (19)6、算术类、关系类、逻辑类表达式及基本运算（应用） (21)7、赋值语句、选择语句、循环语句、注释语句（应用） (27)8、过程、事件处理过程、自定义函数（应用） (37)第三单元常用算法及程序实现 (40)1、枚举算法及程序实现（应用） (40)2、解析算法及程序实现（应用） (41)3、排序算法及程序实现（应用） (44)4、查找算法及程序实现（应用） (48)第一单元算法与算法表示1、使用计算机解决问题的一般过程（识记）2、算法及算法的表示方法（领会）2007年真题：1．关于算法，下列叙述正确的是（A）算法可以用自然语言、流程图和伪代码来描述（B）算法只能用流程图来描述（C）算法不能用伪代码来描述（D）算法不可以用自然语言来描述2. “如果下雨在体育馆上体育课，不下雨则在操场上体育课”。
用流程图来描述这一问题时，判断“是否下雨”的流程图符号是（A）矩形（B）菱形（C）平行四边形（D）圆圈2008年真题：1.卫星沿某星球圆轨道运行，轨道半径是r千米，周期是t秒，根据这些数据估算该星球的质量m的步骤有：①输出星球质量m②pi=3.14159③计算星球质量m=4*pi^2*r^3/(g*t^2)④输入轨道半径r和周期t⑤g=6.67*10^-11其正确的顺序是（A）⑤①②③④（B）①②③④⑤（C）④⑤②③①（D）③④②①⑤2.某化工厂通过从海水中提取镁的方法生产金属镁，已知海水中镁的含量为1.1g·L-1，若该工厂每天生产x千克镁，则每天至少需要多少升海水。
查找算法的课程设计
查找算法的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解查找算法的基本概念，掌握二分查找、顺序查找等常见查找算法的原理和实现方式；2. 学会分析查找算法的时间复杂度和空间复杂度，能够根据实际问题选择合适的查找算法；3. 了解查找算法在生活中的应用，认识到查找算法在解决问题中的重要性。
技能目标：1. 能够运用所学查找算法编写程序，解决实际问题；2. 学会通过分析数据特点，优化查找算法，提高程序效率；3. 培养学生的算法思维和编程能力，为后续学习更复杂算法打下基础。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对查找算法的兴趣，激发学生主动学习和探索的精神；2. 培养学生面对问题时，运用所学知识解决问题的信心和决心；3. 培养学生的团队协作精神，学会在合作中共同进步。
课程性质：本课程为计算机科学领域的基础课程，旨在帮助学生掌握查找算法的基本概念和实际应用，提高编程能力和问题解决能力。
学生特点：学生处于初中或高中阶段，具备一定的编程基础和逻辑思维能力，对查找算法有一定了解，但可能缺乏深入理解和实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，通过实例分析和实际操作，使学生能够掌握查找算法的核心要点，并能够将其应用于实际问题解决中。
同时，注重培养学生的算法思维和团队协作能力，为学生的未来发展奠定基础。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 查找算法概述：介绍查找算法的定义、作用和分类，使学生了解查找算法在计算机科学中的重要性。
- 教材章节：第2章 查找算法概述- 内容列举：查找算法的定义、查找算法的作用、查找算法的分类。
2. 顺序查找算法：讲解顺序查找的原理和实现方法，分析其时间复杂度，并通过实例演示。
- 教材章节：第3章 顺序查找- 内容列举：顺序查找原理、顺序查找算法实现、时间复杂度分析。
3. 二分查找算法：介绍二分查找的原理、实现方法以及适用条件，分析其时间复杂度，并通过实例演示。
信息技术课程内容与目标
（4）声音素材 （5）动画素材 （6）视频素材 2．图片素材的加工 ①层的建立、重命名与删除 ②设置指定区域的前景色和背景色 ③图像大小的调整 ④规定图片区域的选定、复制 ⑤魔棒的使用 ⑥添加文字，并设置文字效果 ⑦常用滤镜效果的设置 3．二维动画的制作 ①时间轴、帧、层的概念 ②简单对象的移动和变形 ③文字动画的制作 ④利用图片制作动画 能运用所学的多媒 体技术应用知识与 方法， 根据表达、 交 流或创造的需要， 选 择适当的媒体和多 媒体编辑或集成工 具完成多媒体作品， 实现表达意图的能 力。
能正确认识有关信 息技术设备 （如多媒 体计算机设备） 的各 部分及结构特点的 能力。
能运用计算机等信 息技术工具进行获 取、加工、管理、表 达与交流信息的能 力。
①工作表的插入、重命名与删除 ②数据的输入与修改，单元格格式设 置 ③工作表中单元格、行、列的插入与 删除 （3） 公式 （+ - * / （） ） 与函数 （ Ｓ ＵＭ求和 ＡＶＥＲＡＧＥ求平均 ＭＡＸ最大数ＭＩＮ最小数） ①直接利用常用工具栏中的按钮，如 自动求和、升序排序、降序排序等。 ②在编辑栏中输入公式。 ③在编辑栏中引用函数。 （4）排序、筛选 ①数据排序 ②数据筛选 （5）图表的建立与美化 ①选定数据区域， 根据向导生成图表。 ②对图表进行适当的编辑与美化。 （6）利用电子表格进行数据分析，将 分析过程及结果通过字处理软件形成 报告，得出相应的结论。 6．多媒体信息处理 （1）图像处理 ①图像处理的有关知识。 ②图像处理。 （2）音频处理。 （3）视频处理。 7．算法与编程 （1）算法及表示 （2）程序的基本控制结构 ① 顺序结构 ② 分支结构 ③ 循环结构 8．信息资源管理及其沿革 信息资源管理的特点： ①信息资源管理不只是对信息和信息 技术的管理，还大量地涉及人和社会 的多种因素，既有技术上的因素，也 有人文方面的因素。 ②信息资源管理必须有健全的社会和 法制环境。 ③信息资源管理体现了国家意志。 ④信息资源管理的根本目的是为了促 进信息资源的开发和有效利用，推动 国民经济和社会信息化的发展。
第四单元算法的程序实现
【例6】 某8位男生的肺活量数据放在数组元素a(1)到a(8)中， 其数据依次为“3205,3408,3471,3498,3621,3829,4233,4540”。使用 对分查找，设定查找键key，若第一个被访问到的数据小于key值， 则第二个被访问到的数据可能是( ) A．3408 B．3829 C．4233 D．4540
C
【例4】 [2016.4浙江选考]已知一无序数组a(下标为1到n)，通过 引入数组b(下标为1到n)，使得a(b(1))≤a(b(2)) ≤a(b(3))≤…≤a(b(n))(示例如图所示)，对这些有序数据可进行对分 查找。则第一次查找时，中点位置m与中点值分别是( )
数组a
引入数组b后
I a(i) 1 95 2 12 3 44 4 78 5 67
【例5】 [2015.10浙江学考]已知单调函数f(x)在[0,1]区间存在一 个x0，使f(x0)＝0。现用对分查找法搜索x0的值，开始搜索区间为 [0,1]，若经过10次对分查找后还需继续搜索，则第11次搜索区间 的长度为( ) A．1/2 B．1/10 C．1/102 D．1/210
【例5解题】 本题属于稍难题，考查对分查找算法的思想。使 用对分查找法查找数据，在［0,1］区间内查找一个数，第一次 查找区间为［0,1］，第二次查找区间为＿[0＿,0＿.5]＿或＿[＿0.5＿,1＿] ， 即每次搜索区间都变为原来的1/2，设第一次查找长度为1，则第 二次为1/2，第三次为1/2*1/2=1/22，……，第n次为＿1＿/2n＿－1＿ 。 故第11次搜索区间的长度为1/210。 【答案5】 ____D____
【例1】 要在一组数据中查找某一特定的数据时，可以根据数 据结构选择合适的查找的方法。有下列三组数据：
培训班程序开发课程设计
培训班程序开发课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解程序开发的基本概念，掌握至少一种编程语言的基础语法。
2. 学生能描述程序开发中的顺序、选择和循环结构，并运用这些结构编写简单程序。
3. 学生了解并能运用基本的算法思想，例如排序和查找。
技能目标：1. 学生能够运用所学编程语言，独立编写具有实际功能的程序。
2. 学生能够运用调试工具，对程序进行调试和修改，解决常见错误。
3. 学生能够通过小组合作，共同完成一个综合性的程序开发项目。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对编程的兴趣，增强学习程序开发的自信心。
2. 学生认识到编程对于解决问题和创新思维的重要性，形成积极的学习态度。
3. 学生在团队协作中，学会沟通、分享和承担责任，培养合作精神。
课程性质：本课程为培训班程序开发课程，旨在帮助学生掌握编程基础，培养实际编程能力。
学生特点：学生为有一定计算机基础的四至六年级学生，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重实践操作，鼓励学生主动探究和合作学习，使学生在实践中掌握编程技能，培养解决问题的能力。
通过本课程的学习，学生应能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 编程语言基础：包括变量、数据类型、运算符、表达式和基本输入输出等，对应教材第一章内容。
2. 控制结构：介绍顺序、选择（if-else）和循环（for、while）结构，结合实例进行讲解，对应教材第二章内容。
3. 函数与模块：讲解函数的定义、调用和返回值，以及模块的使用方法，对应教材第三章内容。
4. 算法与程序设计：介绍排序和查找算法，以及程序设计的基本方法，对应教材第四章内容。
5. 调试与测试：教授如何使用调试工具，进行程序调试和测试，对应教材第五章内容。
6. 综合项目实践：将所学知识运用到实际项目中，分组进行项目设计和开发，对应教材第六章内容。
教学大纲安排：第一周：编程语言基础第二周：控制结构第三周：函数与模块第四周：算法与程序设计第五周：调试与测试第六周：综合项目实践教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，由浅入深地组织教学。
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③计算中间值位置的式子有多种写法,不同写法,查找过程可能不同。 实例:a(1)到a(10)的值依次为2,7,8, 10, 12, 13, 16, 18, 19, 20
公式 m=(i+j)\2 m=int((i+j)/2) m=fix((i+j)/2) m=int((i+j+l)/2) m=int((i+j)/2+0.5) m=(i+j)\2 if(i+j) mod 2=1 then m=m+1
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解析 比如5个元素的查找,第一次查找3号位置,第二、三次分别查 找1号和2号位置,三者相邻。对分查找在找不到的情况下,最少也需要 [log2n]次查找,相当于每次都在元素个数较少的数组中查找;选项D刚好相 反,每次都在元素个数较多的数组中查找,但总次数不会超过[log2n]+1次。
二、查找算法的程序实现
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1.顺序查找 在数据源中从头到尾逐个与查找关键词比较,顺序查找的代码如下:
For i=1 To n
If a(i)=key Then
Print i:Exit For
End If
Next i If i=n+1 then s=“未找到”
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说明:①for 语句用于访问整个查找源的数据,一般是从开始位置到结束 位置。 ②if 语句用于判断当前访问的元素是不是等于关键词。 ③一旦某个位置的数据等于关键词,则输出该位置,并且查找任务结束, 通常用语句 Exit for 退出循环。 ④未找到,也应该有输出。能找到的情况下,因为是通过exit for退出循 环的,因此退出循环时i<=n;找不到的情况下,退出循环时i=n+1。 ⑤顺序查找不要求数据源是有序的。
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查找的数据,则查找成功;或直到子表不存在,则查找不成功。 说明:①对分查找的每一次查找,要么找到了目标,结束任务;要么通过
比较中间值与关键词,将下一次的查找范围缩小一半,因此对分查找的效 率往往高于顺序查找。对n个数据查找某个值,最多需要查找int(log2n)+ 1次。
②找不到关键词的情况下,最后一遍查找时,i=j=m,若key>a(m),则i=m+ 1;若key<a(m), 则j=m-1。这两种情况都得到i=j+1,起始位置超过结束位 置,则该遍查找结束后会退出循环。
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2.对分查找的代码如下:
key=text1.text
������ 输入关键词
i=1:j=n ������ 设置首次查找的范围
f=False ������ f标志是否已经找到关键词
Do While i<=j And Not f ������ 未找到并且查找范围还存在
m=(i+j)\2 ������ 计算中间位置
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1.小王拿着一大串钥匙去开仓库的某一扇门,由于钥匙上没有任何标记, 小王只能将这一串钥匙一把一把地去试。从算法角度看,小王的做法属 于 ( D ) A.冒泡排序 B.选择排序 C.对分查找 D.顺序查找
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解析 本题主要考查两种查找算法的区别。顺序查找的基本思想 是从第一个数据开始,按数据的顺序逐个将数据与给定的值进行比较。 若某个数据和给定值相等,则查找成功;否则,查找不成功。本题中“一 把一把地去试”是顺序查找的基本思想。
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5.有一组数据为“2、3、5、5、7、7、8”,利用顺序查找和对分查找
查找5时,则分别查找几次可以找到目标值 ( C )
A.3 无法使用对分查找 B.4 无法使用对分查找
C.3 1
D.4 1
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解析 本题主要考查顺序查找和对分查找的基本思想。顺序查找 的基本思想是在数据源中从头到尾逐个与查找关键词比较,因此顺序查 找第3次查找找到目标值5。对分查找的基本思想是将查找关键词与数 据源中间位置的数据进行比较,如果两者相等,则查找成功;如果不相等, 则将查找范围缩小一半,并进行下一次查找。数据源中间位置的数据是 5,因此第1次查找就找到了目标。
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第4节 查找算法及程序实现
总纲目录 栏目索引
教
材
一 查找算法的基本思想
研
突破 对分查找
突
破
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一、查找算法的基本思想
1.顺序查找 顺序查找的基本思想是从第一个数据开始,按数据的顺序逐个将数 据与给定的值进行比较。若某个数据和给定值相等,则查找成功;如果所 有的数据都比较过,没有一个数据和给定值相等,则查找不成功。
次比较就能确
定是否存在所查找的元素 ( B )
A.11 B.12 C.13 D.14
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解析 本题主要考查对分查找的效率问题。根据对分查找的思想方法, 每一次查找的结果要么是找到,要么是找不到,如果找不到则将下一次 的查找范围缩小一半。最差的情况是数据源中没有查找对象,每次查找 都将查找范围缩小一半。规模为n个数的数据源,使用对分查找时,最多 经过Int(log2n)+1次查找。Int(log24000)+1=11+1=12。
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ElseIf Key < a(m) Then j=m-1
Else i=m+1
End If Loop Text2.Text=s 数组元素a(1)到a(10)的值依次为“3,10,25,34,40,52,61,72,83,90”。该
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程序段执行后,下列说法中正确的是 ( D ) A.待查找的数据只能是整数 B.在文本框Text1中输入任意正整数进行查找,则查找的次数介于1和5 之间 C.在文本框Text1中输入10,则文本框Text2中显示的内容为5 2 D.若在某次查找中,i=j时,条件“Key=a(m)”仍不成立,表示查找的数据 不存在
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2.使用对分查找算法在包含某个有序元素的数组中查找某值,下列说法 错误的是(中括号[]表示向下取整) ( B ) A.第一次查找的位置一般是[(1+n)/2] B.在某连续的三次查找中,不可能是三个相邻的元素 C.如果找不到,那么最少需要查找[log2n]次 D.如果找得到,那么最多需要查找[log2n]+1次
查找过程
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序号表示第几次找到该数。如果“if (i+j) mod 2=1 then m=m+1”写 成“if j mod 2=0 then m=m+1”,查找过程可能也不同,要根据实际情况。
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例1 有一个由4000个整数构成的顺序表,假定表中的元素已经按升序
排列,采用对分查找查找一个元素,则最多需要
③对分查找的前提是被查找的数据必须是有序的。
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3.对分查找的其他写法 key=text1.text
i=1:j=n Do While i<=j m=(i+j)\2 If key=a(m) Then Exit Do ������ 找到关键词,直接退出循环 If key<a(m) Then j=m-1 Else i=m+1 Loop
If key=a(m) Then
f=True ������ 相等表示找到了,将f设为True
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ElseIf key<a(m) Then j=m-1 ������ 下一次查找范围是前半部分
Else i=m+1 ������ 下一次查找范围是后半部分
End If Loop
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度是O(log2n),比顺序查找的效率高。虽然对于查找某些关键词(往往在 数据源中是比较靠前的),顺序查找很快,但这只是特殊情况,不能代表平 均情况。
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对分查找
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对分查找的基本思想:查找的数据源 a(1)到 a(n)是有序的(如从小 到大排序),查找的关键词是 key,则第一次查找的范围是[1,n],如果中间 位置为 m,则 m=(1+n)\2。如果key=a(m),则查找成功;如果 key<a(m),则 下一次查找的范围变为[1,m-1];如果 key>a(m),则下一次查找的范围变 为[m+1,n]。在新确定的范围内,继续按上述方法进行查找,直到找到要
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6.数组A中存放了某校学生的身高数据(单位:厘米),数据存放情况如下
表:
A(1) A(2) A(3) A(4) A(5) A(6) A(7)
A(8)
A(9) A(10) A(11)
185
182
178
176
176 175 171
169
167
166
165
若要查找数组中是否存在数据182,以下表述正确的是 ( A ) A.本组数据既能采用对分查找算法,也能采用顺序查找算法 B.本组数据采用对分查找需比较4次,而顺序查找只需2次,所以对分查 找效率高的说法不对
解析 本题主要考查对对分查找算法基本思想的理解。将7个数据 从1到7进行编号。第一次访问到的数据是第4个,即172(中间位置m=Fix ((1+7)/2)=4),178>172,因此下一次查找的范围是前半部分,即第1个到第 3个。因此第二次访问的数据应该是第2个,即177(中间位置m=Fix((1+ 3)/2)=2),178>177,因此下一次查找的范围是前半部分,即第1个,因此第 三次访问的数据是第1个,即178。
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2.对分查找 对分查找的基本思想是在有序的数据列中,首先将要查找的数据与有 序数组内处于中间位置的数据进行比较,如果两者相等,则查找成功;否则 根据数组元素的有序性,就可确定该数据应该在数组的前半部分还是后 半部分继续进行查找。在新确定的范围内,继续按上述方法进行查找, 直到找到要查找的数据,则查找成功,或直到子表不存在,则查找不成功。 对分查找的条件是被查找的数据列必须是有序的。