3.7对分查找算法及程序实现(1)
对分查找算法及程序实现
对分查找算法及程序实现一、设计思想对分查找是计算机科学中的一个基础算法。
对于一个基础算法的学习,同样可以让学生在一定的情境下,经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程。
本堂课以一个游戏暖场,同时激活学生的思维,引导学生去探索游戏或生活背后的科学原理。
为了让学生在教师的引导下能自我解析算法的形成过程,本课分解了问题动作,找出问题的全部可能情况,在对全部可能情况总结归纳的情况下,得出对分查找的基础算法,最后在程序中得到实现,从而使学生建立起对分查找算法形成的科学逻辑结构。
二、教材分析本课的课程标准内容:(一)计算机解决问题的基本过程(1)结合实例,经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程,认识算法和程序设计在其中的地位和作用。
(三)算法与问题解决例举 C 查找、排序与问题解决(2)通过实例,掌握使用数据查找算法设计程序解决问题的方法。
本课的《学科教学指导意见》内容:基本要求:1.初步掌握对分查找算法。
2.初步掌握对分查找算法的程序实现。
教材内容:第二章算法实例2.4.3对分查找和第五章5.4查找算法的程序实现,课题定为对分查找算法及程序实现,安排两个课时,第一课时着重是对分查找算法的形成和初步程序实现,第二课时利用对分查找算法解决一些实际问题的程序实现,本教学设计为第一课时。
从《课程标准》和《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求来看,要求学生能从问题出发,通过相应的科学步骤形成对分查找的算法。
对学生来说,要求通过这一课时的学习能初步掌握或了解对分查找的前提条件、解决问题的对象,明确对分查找算法结构和对分查找的意义。
三、学情分析学生应该已经掌握程序设计的基本思想,掌握赋值语句、选择语句、循环语句的基本用法和VB基本操作,这节课学生可能会遇到的最大问题是:如何归纳总结对分查找解决不同情况问题的一般规律,鉴于此,在教学中要积极引导学生采取分解动作、比较迁移等学习策略。
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
对分查找
28
35
46
58
60
i
mid
j
Key>d(mid) i=mid+1
Mid=(i+j)\2
若用一个数组d(1)到d(11)来存放升序的 元素序列,查找键Key为12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6
12
15
18
22
25
28
35
46
58
60
j i
mid Key=d(mid) 输出:Mid=2 Mid=(i+j)\2
若用一个数组d(1)到d(11)来存放升序的 元素序列,查找键Key为12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6
12
15
18
22
25
28
35
46
58
60
i
mid Key<d(mid)
j
j=mid-1
Mid=(i+j)\2
若用一个数组d(1)到d(11)来存放升序的 元素序列,查找键Key为12
对分查找(有序数组)
• 对分查找的基本思想:首先将查找键与有序数 组内处于中间位置的元素进行比较,如果中间 位置上的元素数值与查找键相同,表示找到, 否则根据数组元素的有序性,就可确定应该在 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, 直到获得最终结果。
• 对分查找是一种效率很高的查找方法,但被查 找的数据必须是有序的。
若用一个数组d(1)到d(11)来存放升序的 元素序列,查找键Key为12
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
6
笔试上机题- 答案 (1)
2014年全国小学信息技术优质课展评基本功竞赛考试答案与评分标准二、简答题(每题4分,共8分)1.动画与视频都可以用来表达事物的动态发展过程,但又有各自特色,请简要描述动画与视频在信息表达效果上的差异。
(4分)参考答案:(1)动画是对事物的模拟表达,可以采用幽默、夸张、突出细节等手法,使要表达的思想或意图更形象、深刻、有趣味(1分);而视频是对现场的真实记录,使观众有如身临其境之感(1分);如有其他回答酌情给分。
(2)动画的画面不会因为拉伸而失真,显示效果一般不受分辨率影响(1分);而视频的画面在拉伸时会有模糊或失真,显示效果受分辨率影响(1分);如有其他回答酌情给分。
注意:若回答的是动画与视频在制作方法、实现方法、文件大小等方面的差别,不给分。
2.小学信息技术教材中通常都有指法练习的内容,但在实际教学过程中,学生可能会感觉指法练习枯燥,学习积极性不高。
请问:(1)你会因为学生厌倦打字而放弃指法练习吗?为什么?(2)如果坚持指法练习的教学,你会采用什么教学方法减少学生打字练习的枯燥感,请列举出2条合理的方法。
(4分)参考答案:(1)否定的回答(不会放弃)(1分),理由合理(1分);(2)游戏教学法(1分),竞赛教学法(1分),如有其他回答酌情给分。
三、操作题(每题10分,满分20分)1.在素材“2012年案例大赛评审结果最终通知.doc”中含有一个“附件2:案例获奖名单”,请根据下述要求重新排列形成一个新的案例获奖名单(保留原有WORD表格样式不变),请将重新排列后的Word文档命名为“第1题.doc”提交。
重新排列要求:凡“案例名称”中有“动画”关键词的案例为一类,排列在最前面,然后是“案例名称”中有“图片”关键词的案例,接下来分别是“案例名称”中有“程序”关键词的案例和有“网络”关键词的案例,最后排列的是没2.写字动画。
在素材中有一个“写字动画.ppt”的文件,请在此文件中,设。
《对分查找算法》课件
哈希表查找算法原理
对分查找算法原理
哈希表查找算法优缺点
对分查找算法优缺点
哈希表查找算法与对分查找算法比较
PART SIX
排序:将待查找数组进行排序,提高查找效率
二分查找:在有序数组中,每次取中间元素进行比较,缩小查找范围
哈希表:利用哈希表存储关键字的映射关系,减少比较次数
索引:建立索引,快速定位到数组中的元素
时间复杂度分析结论:对分查找算法是一种高效、快速的查找算法
最坏情况下的时间复杂度:O(log n)
对分查找算法的空间复杂度分析
空间复杂度定义
空间复杂度计算方法
空间复杂度与其他算法的比较
对分查找算法在排序数组中的性能表现 * 平均时间复杂度为O(log n) * 最坏时间复杂度为O(n) * 最好时间复杂度为O(1)
汇报人:PPT
PPT,a click to unlimited possibilities
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
适用场景:适用于有序数组的查找操作,尤其在数据量大且有序的情况下效率较高
时间复杂度:对分查找算法的时间复杂度为O(log n),其中n为数组长度
算法定义:对分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法
适用场景:对分查找算法适用于有序数据集的查找,而二分查找算法则更适用于完全有序的数据集。
查找范围:对分查找算法的查找范围比二分查找算法更灵活,因为对分查找算法可以通过调整步长来控制查找范围。
查找过程:对分查找算法在查找过程中,每次将查找范围缩小一半,而二分查找算法也是每次将查找范围缩小一半。
查找效率:对分查找算法的查找效率比二分查找算法更高,因为对分查找算法可以在最坏情况下仍然保持线性查找效率。
浙教版高中信息技术高一《对分查找算法》课件
While l_o_w_<_=__h_ig_h
mid=(low+high)\2 ‘mid指向low和high中点 if d(mid)=key then print“找到了”: exit sub ‘找到了,退出sub if d(mid)<key then low=mid+1 ‘low指向中间后面的下标
有序
7 14 18 21 23 29 31 35 38
中间
为社会负责,为学生终身发展负责
一、对分查找的过程。
要找的数据与处于中间的数据比较 如果=,找到, 如果>中间的数,就在后一半找, 如果<中间的数,就在前一半找, 后面继续相同的策略,直到获取最终结果
为社会负责,为学生终身发展负责
二、合作探究:对例子进行剖析
整除运算符号:\,这样mid=(low+high)\2,舍去小数部分。
(2)查找商品价格key=19
为社会负责,为学生终身发展负责
三:拓展提升:完成对分查找程序(在网站上提交)
数组d(1 to 9)递增整型数组
Private Sub command1_Click() Low=1 ‘初始时下标low指向1 High=9 ‘初始时下标high指向9
If_d_(m__id__)>_k_e__y_then high=mid-1 ‘high指向中间前面的下标
Loop Print “没找到” ‘执行本语句,说明没有找到 End Sub
为社会负责Leabharlann 为学生终身发展负责四、大显身手:程序实现:对分查找算法完美解决CCTV《幸运52》 猜价格,需要填空,编译和运行。 (在网站上提交)
单击提交并编译 单击后如有语法错误 单击后如无语法错误
对分查找算法及程序实现
在无序数组中查找
总结词
适用范围有限、准确度低
详细描述
在无序数组中查找是对分查找算法的一种变 种。由于数组是无序的,我们无法利用中间 元素将数组分成两部分。因此,在无序数组 中查找时,我们需要先对数组进行排序,然 后再使用对分查找算法。然而,排序操作的 时间复杂度为O(n log n),这使得整体时间复 杂度不再是O(log n)。此外,由于数组是无 序的,我们无法保证找到的目标元素是唯一 的或准确的。因此,在无序数组中查找的准
查找最接近的元素
总结词
在对分查找算法中,可以修改比较逻辑以查找最接近的元素。
详细描述
在对分查找算法中,可以通过修改比较逻辑来查找最接近的元素。具体来说,在 每次比较后,可以根据需要查找的元素与中间元素的差值来调整搜索范围,以尽 快找到最接近的元素。这样可以避免在数组中盲目搜索,提高查找效率。
查找是否存在某个元素
03
对分查找算法的Python实现
单个元素的查找
总结词
高效、快速
详细描述
对分查找算法是一种在有序数组中查找特定元素的搜索算法。通过将数组分成两半,然 后根据目标元素与中间元素的比较结果,排除一半的元素,从而缩小搜索范围,最终找 到目标元素。单个元素的查找是对分查找算法的基本应用之一,其时间复杂度为O(log
对分查找算法的原理
选取中间元素
在对分查找中,首先选取数组中间的元素,如果中间元素正好是要查找的元素,则搜索过程结 束;如果目标元素与中间元素不匹配,则根据目标元素与中间元素的比较结果,将搜索范围缩 小为数组的一半。
递归查找
在每次递归调用中,都选取剩余部分的中间元素,重复上述比较和缩减搜索范围的过程,直到 找到目标元素或搜索范围为空。
对分查找算法的程序实现教学设计(高中信息技术精品)
《对分查找算法的程序实现》一、案例主题:浙江教育出版社《算法与程序设计》(选修),《对分查找算法的程序实现》二、背景材料:(一)教学内容分析:1.对分查找算法是《算法与程序设计》(选修)《5.4节查找算法的程序实现》中的内容,是结合流程图实现程序的课型。
本课内容是选修教材中对所学语句结构和代码理解的一个总结性应用,具有很强的实用性。
2.本课内容应用性较强,具有一定的难度,体现在对流程图理解和代码实现的过程中,但应用丰富,拓展性强,有很高的研究价值。
(二)学生分析:通过前面一个月算法的学习,学生已经逐步熟悉visual basic6.0的编程环境,掌握了顺序结构、分支结构、循环语句的用法,在前期教学中学生已经初步了解算法基础及算法表示,抽象思维相对较好。
对分查找的算法对学生来说比较抽象,学生能否清晰的想象比较关键,所以学习难度比较大,需要教师合理的引导帮助其来解决问题。
本课中学生可能会出现的情况:1.掌握三种基本结构,但是在综合思想算法上缺乏一定的掌握度。
解决策略:先介绍对分查找思想,然后再引入流程图和程序。
2.刚学过顺序查找,给他们的感觉是实现简单,容易思想上放松。
解决策略:要让学生从根本上区别顺序查找,以免混淆算法。
3.因为对分查找比较抽象,如果直接以代码的形式出现,学生会难以理解和接受。
解决策略:以生动形象的例子进行导入然后再进行教学,提高课堂效率。
三、教学设计:(一)教学设计思想:对分查找在整个选修教材中是一个重点和难点,本课以生动的实例做为课堂导入,强调教学重点,以动态的指针演示,让算法思路更具体化,并且逐个击破难点并得以程序实现,以半成品加工策略提高课堂效率。
本课主要通过“思维导图”的形式和任务驱动等教学方式引导学生自主探究探索、解决问题,通过小组同学的探讨实现对本课知识的掌握,教师通过合理的引导帮助学生理解,创设学生自主和互助学习的良好气氛,以达到理解对分查找算法和实现相应程序的目标。
查找算法——顺序、对分查找
查找算法——顺序、对分查找在到学习、工作和生活中我们经常需要在一系列数据中查找出是否有某个特定数据,如在图书馆按书目查找某本书,在运动会上查寻某运动员的比赛成绩,在网上搜索信息、使用QQ查找好友等,这时就会用到查找算法了。
•问题提出一、采用何种方法进行查找?1.顺序查找顺序查找是最容易想到,也是最容易实现的一种查找算法,方法是将要找的数据与数组中的每个数据从第一个开始逐一进行比较,直到找到或者全部找完。
(1)顺序查找算法流程图(3)编写程序代码。
Dim d(1 To 8) As Integer ‘有8个数据Private Sub Command6_Click() '顺序查找Dim i As Integer, key As Integerkey = Val( _______ ) '获取查找的数据For i = 1 To _______ '依次查找If __________ Then '找到了数据Label5.Caption = "在数组的第" + Str(i) + "个位置"Exit For ‘中断当前For循环End IfNextIf i =_______ ThenLabel5.Caption = "在数组中没有找到数据" + Str(key)End Sub如果数组中有n个元素,那么顺序查找的平均查找次数是(n+1)/2次,有没有效率更高的查找算法呢?对分查找2.对分查找算法:首先将查找键与有序数组内处于中间位置的元素进行比较,如果中间位置上的元素内的数值与查找键不同,根据数组元素的有序性,就可确定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,直到获得最终结果。
对分查找的前提条件数组中的数据是已经排序的。
对分查找算法流程图(3)编写程序代码。
Private Sub Command4_Click() '对分查找Dim i As Integer, j As Integer, key As Integer, m As Integer Dim nc,flag As Integerflag=0 ‘flag 用于标志是否找到 key = Val(Text2.Text) '输入查找的数据 i = 1 j = 18nc = 0 '查找次数nc Do While i <= j '对分查找 nc =—————— '查找次数增加1m = __________ ‘求中间下标,若有小数,只保留整数 If __________Then ‘找到了 Label6.Caption = "在数组的第" + Str(m) + "个位置,共查找了" + Str(___) + "次"flag=_____Exit do ‘强制退出循环’End IfIf key < d(m) Then '未找到,继续查找 j=__________ Elsei = __________ End IfLoopIf flag==____ thenLabel6.Caption = "在数组中没有找到数据" + Str(key) + ",共查找了" + Str(nc) + "次"EndifEnd Sub使用对分查找,每次都把规模缩小一半,效率比顺序查找要高,但在进行对分查找前,需要将它排好序。
笔试上机题- 答案 (1)
2014年全国小学信息技术优质课展评基本功竞赛考试答案与评分标准二、简答题(每题4分,共8分)1.动画与视频都可以用来表达事物的动态发展过程,但又有各自特色,请简要描述动画与视频在信息表达效果上的差异。
(4分)参考答案:(1)动画是对事物的模拟表达,可以采用幽默、夸张、突出细节等手法,使要表达的思想或意图更形象、深刻、有趣味(1分);而视频是对现场的真实记录,使观众有如身临其境之感(1分);如有其他回答酌情给分。
(2)动画的画面不会因为拉伸而失真,显示效果一般不受分辨率影响(1分);而视频的画面在拉伸时会有模糊或失真,显示效果受分辨率影响(1分);如有其他回答酌情给分。
注意:若回答的是动画与视频在制作方法、实现方法、文件大小等方面的差别,不给分。
2.小学信息技术教材中通常都有指法练习的内容,但在实际教学过程中,学生可能会感觉指法练习枯燥,学习积极性不高。
请问:(1)你会因为学生厌倦打字而放弃指法练习吗?为什么?(2)如果坚持指法练习的教学,你会采用什么教学方法减少学生打字练习的枯燥感,请列举出2条合理的方法。
(4分)参考答案:(1)否定的回答(不会放弃)(1分),理由合理(1分);(2)游戏教学法(1分),竞赛教学法(1分),如有其他回答酌情给分。
三、操作题(每题10分,满分20分)1.在素材“2012年案例大赛评审结果最终通知.doc”中含有一个“附件2:案例获奖名单”,请根据下述要求重新排列形成一个新的案例获奖名单(保留原有WORD表格样式不变),请将重新排列后的Word文档命名为“第1题.doc”提交。
重新排列要求:凡“案例名称”中有“动画”关键词的案例为一类,排列在最前面,然后是“案例名称”中有“图片”关键词的案例,接下来分别是“案例名称”中有“程序”关键词的案例和有“网络”关键词的案例,最后排列的是没2.写字动画。
在素材中有一个“写字动画.ppt”的文件,请在此文件中,设。
对分查找算法
教学设计
教学主题
对分查找算法
一、教材分析
本节内容主要讲述对分查找算法的思路以及实现对分查找算法,最后用对分查找算法去解决问题。本节是高中信息技术选修模块《算法与程序设计》第二章算法实例和第五章算法实例的程序实现涉及到对分查找算法的内容的整合,重点是对分查找思路的理解,在程序实现部分要求不高,只需要掌握关键语句即可。采用的教材是浙江教育出版社的《算法与程序设计》。
指导组小组内同学完成对分查找的核心代码
自主探究,小组合作
网站提交
学生成果展示
教师分析代码
学生听讲、分析,然后修改自己代码
极域电子教室“广播功能”;网站提交
四、大显身手:在教学网站上网页上调试程序对分查找实现
指导学生网页上调试程序对分查找实现,并根据学生提交运行情况,进行反馈
自主探究,小组合作
网站提交
教与学方式的创新:新课程改革要以学生为主体,教师为主导。在设计这节课《对分查找算法》的时候,我的思路就是让学生去做学生是课堂的主角,让学生在自主探究中去学习,而教师是在学生体验过程中的“导演”,在课堂上为学生提供微课、自主学习课件等丰富的学习资源,通过环环相扣的任务去让学生去体验,这样让每一名学生去快乐地去学习!
浙教版高中信息技术选修1算法与程序设计查找算法的程序实现
举例
d(1)
22
d(2)
28
d(3)
30
d(4)
33
d(5)
38
d(6)
39
d(7)
41
d(8)
50
d(9)
55
d(10)
58
←i
说明: 1、d(1 to 10)数第一个数组 ←mid=fix((i+j)/2) 元素的下标;
情况二:要找的值在前半部分,如要查找数key=28
① 第一次查找d(1)---d(10) key=28 i=1;j=10;mid=fix((1+10)/2)=5;
d(1) 22 d(2) 28 d(3) 30 d(4) 33 d(5) 38 d(6) 39 d(7) 41 d(8) 50 d(9) 55 d(10) 58
d(1)
22
d(2)
28
d(3)
30
d(4)
33
d(5)
38
d(6)
39
d(7)
41
d(8)
50
d(9)
55
d(10) 58
←i ←mid=fix((i+j)/2)
←j
说明key在前半部分;j=mid-1(j=3) 。
Key<d(mid)
③第四次查找 key =29 d (3)---d (3) i=3;j=3;mid=fix((3+3)/2)=3;
总结二 如果key<d(mid) ,新查找的范围为上半部分, i值不变,j=mid-1;
总结三 在i<=j时重复查找,如果找到,退出查找;如果i>j还是找不到, 查找也会结束。
对分查找算法及程序实现
对分查找算法及程序实现一、设计思想对分查找是计算机科学中的一个基础算法。
对于一个基础算法的学习,同样可以让学生在一定的情境下,经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程。
本堂课以一个游戏暖场,同时激活学生的思维,引导学生去探索游戏或生活背后的科学原理。
为了让学生在教师的引导下能自我解析算法的形成过程,本课分解了问题动作,找出问题的全部可能情况,在对全部可能情况总结归纳的情况下,得出对分查找的基础算法,最后在程序中得到实现,从而使学生建立起对分查找算法形成的科学逻辑结构。
二、教材分析本课的课程标准内容:(一)计算机解决问题的基本过程()结合实例,经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程,认识算法和程序设计在其中的地位和作用。
(三)算法与问题解决例举查找、排序与问题解决()通过实例,掌握使用数据查找算法设计程序解决问题的方法。
本课的《学科教学指导意见》内容:基本要求:.初步掌握对分查找算法。
.初步掌握对分查找算法的程序实现。
教材内容:第二章算法实例对分查找和第五章查找算法的程序实现,课题定为对分查找算法及程序实现,安排两个课时,第一课时着重是对分查找算法的形成和初步程序实现,第二课时利用对分查找算法解决一些实际问题的程序实现,本教学设计为第一课时。
从《课程标准》和《学科教学指导意见》对本课教学内容的要求来看,要求学生能从问题出发,通过相应的科学步骤形成对分查找的算法。
对学生来说,要求通过这一课时的学习能初步掌握或了解对分查找的前提条件、解决问题的对象,明确对分查找算法结构和对分查找的意义。
三、学情分析学生应该已经掌握程序设计的基本思想,掌握赋值语句、选择语句、循环语句的基本用法和基本操作,这节课学生可能会遇到的最大问题是:如何归纳总结对分查找解决不同情况问题的一般规律,鉴于此,在教学中要积极引导学生采取分解动作、比较迁移等学习策略。
四、教学目标知识与技能:理解对分查找的概念和特点,通过分步解析获取对分查找的解题结构,初步掌握对分查找算法的程序实现。
冲刺2021届浙江省高考选考信息技术二轮专项提升05 顺序查找与对分查找算法
专题5 顺序查找与对分查找算法一、基本思想查找是在大量的信息中寻找一个特定的信息元素,高考选考中查找算法包括顺序查找算法和对分查找算法。
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。
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。
二、顺序查找算法和枚举算法实现代码区分三、对分查找算法实现代码上面对分查找算法用一个块IF 语句实现,也可以用其他等价方法实现,以下举例两个:【注意】顺序查找没有找到key 时,循环结束后i>n (i=n+1)。
【注意】对分查找取中间位置m 的方法常见的还有:m=Int((i+j)/2)、m=Int((i+j+1)/2)、m=Fix((i+j)/2)、m =Fix((i + j) / 2 + 0.5)等,对分查找没有找到key 时,循环结束后i>j ( i=j+1) 。
四、二叉树的概念在计算机科学中,二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。
如下图:(b)完全二叉树1. 二叉树的每个结点至多只有二棵子树(不存在度大于2 的结点),二叉树的子树有左右之分,当中没有子结点(即度为0)的结点称为叶子结点,简称“叶子”;而最上面的结点叫做“根”。
二叉树的第i 层至多有2 ^(i-1)个结点,具有n个节点的完全二叉树的深度为log2 (N+1)。
2. 标准对分查找二叉树的建立假设先有10 个数据1、2、3、4、5、6、7、8、9、10①先取m 值为根节点,然后分成左右 2 堆数据放入左右2 个子树;②左右 2 堆依次求出m 值(2、8),m 值保留在原位,然后把 2 边数分别放入它的左右2 个子树(小的放左子树,大的放右子树);③结点里还有2 个及以上数的,按照上面规则求m 值,m 值保留在原位,其他数放入它的左右 2 个子树(小的放左子树,大的放右子树);3. 对分查找二叉树的一些性质①每个节点出发,往左走数字变小,往右走数字变大;②每个节点为每次计算的m 值;当时i 的值为左子树最左边的结点,如果左子树没有,i 就是本身m 值;j 值为右子树最右边的结点;如果右子树没有,j 就是本身m 值。
2020年高考浙江版高考信息技术 第4节 查找算法及程序实现
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。
3.用对分查找算法在含有100个元素的无重复有序数组中查找某元素, 已知第3次查找位置是62号元素,则第4次查找不可能是 ( A ) A.第43号元素 B.第56号元素 C.第68号元素 D.无需第4次查找 解析 考查对分查找算法的原理。100个有序元素中,第1次查找位 置是50,第2次查找位置是25或75,第3次查找位置是62,第4次查找位置是 62左右两段区间:[51,61]和[63,74]内的元素,而第4次无需查找也是有可 能的。
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。
C.本组数据须先对数据进行升序排序后才能进行对分查找 D.本组数据由于存在相同数据176,所以不能采用对分查找算法
解析 本题主要考查查找算法的基本概念。顺序查找对于数据源 没有要求,可以是无序的,也可以是有序的,而对分查找要求数据源必须 是有序的,可以是升序的也可以是降序的,这是由顺序查找和对分查找 的思想方法决定的。从表中可以看出该组数据源是有序的,而且是降 序。因此选项A正确,C错误。如果数据源中存在相同的数据,则一般情 况下只要找到了一个,查找就算完成,因此存在相同数据时也可以使用 对分查找,D错误。顺序查找平均需要比较(n+1)/2次,因此时间复杂度是 O(n),而对分查找的每一次查找都将查找范围缩小一半,因此时间复杂
3.7对分查找算法及程序实现
2.对分查找的过程 若key为查找键,数组d存放n个已按升序排序的数据。在使用 对分查找时,把查找范围[i,j]的中间位置上的数据d(m)与查找键 key进行比较,结果必然是如下三种情况之一: (1)若key<d(m),查找键小于中点d(m)处的数据。由数组d中的 数据的递增性,可以确定:在(m,j)内不可能存在值为key的数据 ,必须在新的范围(i,m-1)中继续查找; (2)key=d(m),找到了需要的数据; (3)key>d(m),由与(1)相同的理由,必须在新的范围(m+1,j) 中继续查找。 这样,除了出现情况(2),在通过一次比较后,新的查找范围 将不超过上次查找范围的一半。
Command1点击事件开始
设置第一数和第n数 求中间数
5. 查找次数的估算
对规模为n的数组进行对分查找时,无论是否找到,至 多进行 log2n+1( log2n表示大于或等于 log2n的最小整数)次 查找就能得到结果,而使用顺序查找算法,在最坏的情况下 (查找键在最后一个或没找到),需要进行n次查找,最好的
对分查找的程序结构如下(升序序列):
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 Command1点击事件结束 Loop End Sub
'Command1_Click()过程用于统计参加过这两次考试的学生信息 Private Sub Command1_Click() Dim i As Integer, bot As Integer, top As Integer, m As Integer For i =1 To 300 '① bot = 1 top = 300 Do While bot <= top m = Fix((bot + top) / 2) If a(m) = b(i) Then list3.AddItem a(m) Exit Do ElseIf a(m) > b(i) Then m=bot - 1 '② Else 请回答下列问题: bot = m + 1 (1)流程图中虚线框部分所采用的查找算法 End If 对分查找算法 名称是____________ 。 Loop (2)加框①处代码有错,应改为 Next i For i=1 to 100。 ___________ End Sub (3)加框②处代码有错,应改为 top=m-1 。 ___________
浙教版《算法与程序设计经典算法对分查找及VB实现知识点及课后练习
浙教版《算法与程序设计经典算法对分查找及VB实现知识点及课后练习对分查找是一种高效的搜索算法,常用于在有序数组中查找某一特定元素。
在浙教版《算法与程序设计》中,对分查找是一个重要的知识点。
下面将对分查找及VB实现的知识点及课后练习进行介绍。
知识点介绍:1、对分查找的基本思想:将有序数组分成两半,每次取中间值与目标值进行比较,根据比较结果确定继续在左半边还是右半边查找,直到找到目标值或查找范围为空。
2、对分查找的算法流程:(1)将数组按升序排列;(2)初始化两个指针,left指向数组的第一个元素,right指向数组的最后一个元素;(3)当left <= right时,执行以下步骤:a.计算中间位置mid=(left+right)/2;b.如果mid元素等于目标值,则返回mid;c.如果mid元素大于目标值,则在左半边继续查找;d.如果mid元素小于目标值,则在右半边继续查找。
3、VB实现:使用VB编写对分查找的代码,需要注意数组的索引是从0开始的,因此在计算中间位置时需要使用(left+right)/2,而不需要加1。
课后练习:1、对于以下数组:{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19},使用对分查找查找元素13,输出查找过程。
2、对于以下数组:{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19},使用对分查找查找元素2,输出查找过程。
3、对于以下数组:{1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19},使用对分查找查找元素-1,输出查找过程。
4、对于以下数组:{100, 200, 300, 400, 500},使用对分查找查找元素300,输出查找过程。
在计算机科学中,冒泡排序是一种简单的排序算法。
这种算法通过重复地遍历要排序的数列,一次比较两个元素,如果他们的顺序错误就把他们交换过来。
遍历数列的工作是重复地进行直到没有再需要交换,也就是说该数列已经排序完成。
浙教版《算法与程序设计》——【2018年版本,新版店里有专门文集】对分查找课堂知识点+课后练习
VB经典算法——对分查找思想及代码初步班级姓名课堂知识清单1.对分查找算法:又名二分查找,高效,但前提是背查找的数据必须是有序的。
在有序的一组数据中,先将处于中间位置的数据与查找数据比较,若相等则提示成功;否则根据数组的有序性(升序或降序)判断要查找的数据在前半部分还是后半部分,然后缩小范围按以上方法继续查找,直到找到或找一遍发现数据不存在。
2.对分查找要点:※n个数据中用经典对分查找key,最少查找次数1,最多查找次数int(log2n)+1,平均查找次数暂不要求。
※被查找的一组数据必须是有序的,查找过程中注意其升序还是降序。
※一般而言,被“找过”(即比对过)的数据一般不参与下次查找。
※正常而言,当中间数有两个时先找左边这个。
※查找次数不定,一般用do while 语句实现循环。
3.对分查找经典算法:(被查找数据以升序为例)课后练习1.用顺序查找到1个数中找某数,最少查找次,最多查找次;用对分查找到1个数中找某数,最少查找次,最多查找次;2.用顺序查找到10个数中找某数,最少查找次,最多查找次;用对分查找到10个数中找某数,最少查找次,最多查找次;3.用顺序查找查找某数时,数组中的数据可以是无序的;用对分查找查找某数时,每次查找后,为什么可以直接忽略另一半?被查找数据或数组中的数据是4.天猫精灵X5版本的价格是299元,如果用对分查找思想猜价格,价格范围是200——400元(按整猜):※在【200,400】中寻找299:第一次猜价范围是【200,400】元,具体猜的价格是 300 元;第二次猜价范围是元,具体猜的价格是 249 元;第三次猜价范围是【250,299】元,具体猜的价格是元;第四次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第五次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第六次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第七次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第八次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第九次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第十次猜价范围是元,具体猜的价格是元;第十一次猜价范围是元,具体猜的价格是元;※事实上,【200,400】中共有201个整数,用经典对分思想只需要猜次,299猜中之后需要继续猜么?(选填:是/否)5.数组a(1)—a(8)中保存的数据依次是18,21,34,45,56,68,72,89,数组中数据是否有序(选填:有序/无序),是否符合对分查找的要求(选填:是/否),用对分查找查找某数时,最少查找次,最多查找次;※在该数组中寻找18:第一次查找数据的范围是 a(1)—a(8) ,具体比对的数组元素是 a(4) ,元素值是 45 ;第二次查找数据的范围是 ,具体比对的数组元素是,元素值是;第三次查找数据的范围是 ,具体比对的数组元素是,元素值是;是否需要继续查找(选填:是/否),总共查找了次。
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≤…≤d(n))中查找key的算法流程图如下。其中①、②框中的
内容分别是
(C )
A.①j←m+1 ②i←m+1 B.①j←m—1 ②i←m-1 C.①j←m-1 ②i←m+1 D.①j←m + 1 ②i←m-1
8.有两组数据:
①54、31、43、12、8、73、56、34、89、60、23、67
②87、83、75、70、63、59、55、37、33、21、17、7
对分查找的程序结构如下(升序序列):
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
情况是一次查找(查找键在第一个),平均查找次数是
n 1 2
。
本节的学习要求掌握对分查找算法的基本思想,掌 握对分查找算法的程序实现要点,学会编写简单的对分 查找的程序。掌握对顺序查找与对分查找次数的估算。 对分查找算法在历次考试中出现的概率为90%以上,考 查方式为选择题与填空题。
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
3.7 对分查找算法及程序实现
1.对分查找的概念 对分查找又称二分查找,是一种高效的查找方法。对分 查找的前提是,被查找的数据序列是有序的(升序或降序)。 对分查找的基本思想是在有序的数列中,首先将要查找 的数据与有序数列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;否则就根据数据的有序性,再确定该 数据的范围应该在数列的前半部分还是后半部分;在新确定 的缩少范围内,继续按上述方法进行查找,直到找到要查找 的数据,即查找成功,如果要查找的数据不存在,即查找不 成功。
D.558、708、910、846
3.某电子图书馆网站有10万本图书记录(已索引排序),假设
从中取出一条记录并与待查找项进行比较所花时间为10毫
秒,则用对分法在该系统中查找任意一本指定图书最多花
费的时间约为
( D)
A.100万毫秒
B.50万毫秒
C.10毫秒
D.170毫秒
4.某数组有7个元素,依次为158、234、369、478、552、
Dim i As Integer, bot As Integer, top As Integer, m As Integer
For i =1 To 300
'①
bot = 1
top = 300
Do While bot <= top
m = Fix((bot + top) / 2)
If a(m) = b(i) Then
Loop
If t = False Then i = 0
数组元素d(1)到d(7)的数据依次为“8、9、5、8、4、7、
8”,当变量key的值为8时,运用该算法处理后,变量i的
值是
( A)
A.1
B.2
C.4
D.7
10. 在一行数据(1、23、6、2、4、5、6、18、5、19)中,存 在连续递增的数据序列(1、23)、(6)、(2、4,5、6、18)、 (5、19),其序列长度分别为2、1、5、2,则连续递增的 数据序列长度最大值max=5。寻找max的方法如下:从
Dim max As Integer '连续递增的数据序列长度最大值
max = 1
k=1
For i = 2 To n
If a(i) > a(i+1) Then k = k + 1 Else k = 1 '(1)
If k > max Then k=max
'(2)
Next i
Text2.Text = Str(max) End Sub
下列有关查找方法描述不正确的是
( C)
A.①可以直接使用顺序查找
B.②可以直接使用对分查找
C.①可以直接使用对分查找
D.②可以直接使用顺序查找
9.某查找算法的部分VB程序代码如下:
t = False
i=0
Do While i < 7 And t = False
i=i+1
If d(i) = Key Then t = True
组a中 '将参加2010年上半年考试学生的身份证号码放在数
组b中 '将数组a中数据升序排列 '将数组a和数组b中的数据分别显示在列表框List1和
List2中 '代码略
End Sub
'Command1_Click()过程用于统计参加过这两次考试的学生信息
Private Sub Command1_Click()
Dim i As Integer
程序补充完整:
x = Text1.Text
(2)程序中①划线处应填入__i_=_i+_1________________。
i=0
(3)程序中②划线处应填入_x_=_x_m__(_i)______________。
find = False
注:该示例程序在素材文件夹下vb33文件夹中。
(1)(确定初始查找范围)i←1,j←n。 (2)(是否能继续查找?)如果i≤j,那么转到(4)。 (3)(找不到)输入出结果0,算法结束。 (4)(计算中点位置)m←(i+j)\2。 (5)(相等?)如果d(m)=key,那么转到(7)。 (6)(修改查找范围)如果key<d(m),那么j←m-1;否则 i←m+1,转到(2)。 (7)(找到)输出结果m,算法结束。
第二个数据开始,将该数与它的前一个数比较,如果该 数大于它的前一个数,则k←k+1,否则k←1,……; 直到最后一个数据处理完成为止。在此过程中将k的最 大值保存在变量max中。依据上述算法描述编写的VB程 序如下,但加框处代码有错,请改正。
Const n = 10 Dim a(1 To n) As Integer
'Text1_KeyPress 过程用于输入数据并将数据依次存放到数组a中 Private Sub Text1_KeyPress(KeyAscii As Integer)
'该过程代码略and1_Click()
Dim i As Integer
Dim k As Integer '连续递增的数据序列长度
Do While (i < n) And find = False
①
If ② Then find = True
Loop
If find = True Then
Label2.Caption = “该学生家长联系电话为:” + phone(i)
Else
Label2.Caption = “未找到该学生”
End If
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
问到的数据是3498,小于key值,则第二个被访问到的数据
是
( B)
A.3408
B.3829
C.4233
D.4540
7.使用对分查找在已排序的数组d(数组元素d(l)≤d(2)
Next i
F_o_r_i_=_1__to__1_0_0。
End Sub
(3)加框②处代码有错,应改为
(1)加框①处应填入____a_(_i_-1_)______。 (2)加框②处应填入____m__a_x_=_k_____。
11. 某学校把每个学生的姓名和家长联系电话保存到计算机中, 以便遇到紧急情况时可以及时通知学生家长。每个学生的姓 名和家长联系电话已经保存在数组xm和phone(都为字符串类 型)中。现在要设计一个根据输入的学生姓名查询该学生家 长的联系电话的程序。程序运行时的界面如下图所示:
list3.AddItem a(m)
Exit Do
ElseIf a(m) > b(i) Then
m=bot - 1
'②
Else bot = m + 1
请回答下列问题: (1)流程图中虚线框部分所采用的查找算法
End If
名称是_对__分__查__找__算__法_。
Loop
(2)加框①处代码有错,应改为
使用流程图描述对分查找的算法如下图所示:
4.对分查找算法程序的实现要点 (1)由于比较次数难以确定,所以用Do语句来实现循环; (2)在Do循环体中用If语句来判断查找是否成功; (3)若查找成功则输出查找结果,并结束循环(Exit Do); (4)若查找不成功,则判断查找键在数组的左半区间还是 右半区间,从而缩小范围。
这样,除了出现情况(2),在通过一次比较后,新的查找范围 将不超过上次查找范围的一半。
中间位置数据d(m)的下标m的计算方法:m= (i+j)\2或m=fix((i+j)/2)
以规模为16的递增数组d为例,观察对分查找 的过程。要查找的数据key为37。
3.对分查找算法的表示 使用对分查找在数组变量d中查找key,用自然语言描述 的算法如下:
Const n As Integer = 1000
Private Sub Command1_Click() 请阅读代码并问答下列问题。
Dim x As String
(1)解决此问题的算法是__顺__序__查__找__算__法___________。
Dim find As Boolean
在程序①和②划线处填入适当的语句或表达式,将
End Sub