第三节 排序和查找
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第三节排序和查找
一、教材分析
排序和查找算法是一种数据处理问题最常用的算法思想,在日常生活和学习过程中,经常需要对各种数据进行查找,而且总是希望要查找的数据井然有序,这样可以节约时间和精力,其实就是排序问题,在绝大多数情况下,查找是和排序紧密结合在一起的。本节在编写上力求前面体现排序和查找算法的基本思想,设计了一个典型的“运动员比赛成绩管理问题”,本节在设计上,就是让学生通过经历一个充分体现查找和排序的活动的算法分析设计过程,体验和感受相对比较简单的冒泡排序法和顺序查找法的基本思想,了解排序和查找的应用场合。在实践示例中通过与基本排序查找算法对比引入改良的算法选择排序法和二分查找法,让学生深入理解和掌握排序和查找算法的基本思想。通过运动会管理程序不同模块对数组的引用,让学生了解变量的作用范围。通过课堂三个教学活动的分析设计,让学生深入理解和体会模块化程序设计思想。排序和查找算法的原理与解析法和穷举法相比复杂了一些,如果通过大量的实践应用,也是很容易掌握的,在学习指引中有明确的描述。
在活动设计上,用到了两个“分析”和一个“实现”,旨在让学生重点关注冒泡法的分析过程和顺序查找法的分析过程,并在程序实现的过程中,体会变量的作用范围和两个分析子程序的调用过程,在宏观上渗透模块化程序设计思想。
1.教学活动一分析:分析比赛成绩排序算法并编写程序
3.教学活动三分析:实现运动会管理的应用程序
4.选择排序算法及示例分析:
选择排序算法是对冒泡排序算法的改进,通过下面的活动分析,旨在让学生在对比分析过程中掌握排序的基本思想。熟练掌握两种排序算法的使用过程及关键问题的处理过程,尤其是不同排序算法之间的排序原理的区别,决定了学生在今后解决实际问题中选择何种排序算法的重要依据,是学生算法分析素养的提升的关键环节。
示例:寻找一个数列中最小数的方法
查询过程:采用循环和选择程序结构,按顺序逐一比较数列中相邻的两个数,通过交换位置或记忆位置的方式,找到最小数。
5.二分查找算法及示例分析:
二分查找算法是对顺序查找算法的改进,通过下面的活动分析,旨在让学生在对比分析过程中掌握不同的查询思想。熟练掌握两种查询算法的使用过程及关键问题的处理过程,尤其是不同查询算法之间的查询分析过程的区别,决定了学生在今后解决实际问题中选择何种查询算法的重要依据,是学生算法分析素养的提升的关键环节。
示例:在有序数列A{3,16,20,27,35,39,46,48,55,73}中查找20和71
6.变量的作用范围
DIM的意思是声明的意思,而PRIV A TE是私有的意思,DIM只用于声明变量,由于变量的默认声明是私有的,所以DIM和PRIV A TE在声明变量上基本上是一样。而private和public是指对变量,过程、函数的访问类型。它不仅仅用于变量,还用于对象、过程、函数。
如:private function find2(k as Integer) as integer
……
end function
则find2函数只能在定义的模块中被调用。
理解和掌握两种排序和查找方法的基本思想是本节的重点内容,熟练运用排序和查找算法的基本思想分析实际问题和实现程序设计过程是本节的难点所在。
二、教学建议
建议本节分成三课时完成。第一课时完成教学活动一和“学习指引”中的“排序算法”;第二课时完成教学活动二和“学习指引”中的“查找算法”;第三课时完成教学活动三和“学习指引”中的“变量的作用范围”。
1.为了满足一些基础较好和想要深入了解排序和查找算法法的学生需求,教师在课前整理一些用排序和查找算法实现的典型程序设计过程,供他们选择探究和体验。
2.教师可以提供一些关于排序和查找算法应用的网站供学生自主学习使用。
1.开始活动一:比赛成绩排序
(1)提出问题:对运动会比赛成绩进行排序,教师可以使用电子表格软件让学生体会排序前后数据发生的变化。同时,让学生了解不同类型数据的升序
和降序有什么规则?
(2)分组讨论:教师可以先不提出计算机排序的方法,而是让学生充分发挥自己的想象力,寻找排序的方案,用自然语言记录排序的过程,并讨论哪种
方案能更快地完成排序
(3)提示:在讨论排序方案的时候,学生往往会忽略一些细节问题,比如数据如何互换位置等,所以教师要在学生记录排序过程的时候适时地提出这个
问题
2.分析排序算法:在自然语言所描述的排序过程的基础上,总结出排序算法
(1)如果学生提出类似冒泡排序的算法,可以直接引入下面的讨论,否则,由教师演示“冒泡排序”的过程,完成活动一的步骤1~2
(2)分组讨论:“冒泡排序”算法的原理
(3)思考:数组在排序算法中的作用是什么?数组的下标在排序算法中的作用是什么?
(4)根据算法编写程序,完成活动一的步骤3
3.介绍“学习指引”中的“排序算法”
排序算法的本节教学的一个重点,主要是让学生了解冒泡排序和选择排序的过程,在教学中,教师可以用对比的方法比较这两种排序方法,从而达到深入理解的目的。其中,选择排序要涉及数组,教师应该复习关于数组的知识,而选择排序中最值的获得要涉及数组的值和数组的下标,这些关系比较容易混淆,是学生理解上的难点,教师可以通过实验(比如学生按照高矮排序等),让学生亲身体会。
4.思考:算法是如何实现升序和降序的?
5.开始活动二:查找运动员比赛成绩
教材的活动二引用了查找试卷的活动,但为了保持一致,建议用查找某个参赛号的运动员是否存在来代替。
(1)提问:如果只知道某运动员的参赛号,要求确认该运动员的资料是否存在(2)分组讨论:如果人工查找,该如何操作,请用自然语言描述你的查找过程(3)思考:运动员的参赛号和运动员的资料是如何关联起来的?
(4)设计算法
(5)编写程序
6.介绍“学习指引”中的“查找算法”
查找算法是本节的另一重点,包括顺序查找和二分法查找两种,其中二分法查找是教学的难点,首先要让学生理解二分法查找的前提条件是有序数列,教师可以通过对比有序数列的查抄和无序数列的查找让学生理解这一点,而二分法查找更关键的内容在于如何获得中间位置,这是一个难点,教师并不一定要忙着提供答案,可以让学生提出取中间位置的算式,然后用实验数据代入,最后确定正确的算式。
7.开始活动三:实现运动会管理的应用程
(1)复习第二章第一节VB可视化开发环境的相关内容,为下面的学习打好基础
(2)建立运动会管理的应用程序框架
(3)建立工程和窗体
(4)实现排序运动员成绩窗体的功能
(5)实现两种排序方式的选择
(6)实现根据运动员的参赛号码查询运动员成绩窗体的功能
8.介绍“学习指引”中的“变量的作用范围”
9.总结:
本节是对算法和程序设计的综合运用,从功能模块的划分、界面设计到程序实现,充分体现模块化程序设计的思想。
1.学生对比分析冒泡和选择排序算法的过程中,教师要结合活动分析引导学生把握两种方法各自的特点和区别等。
2.在分组时,要把具有不同层次基础的学生进行合理组合,把基础好的同学分开,这样有利于学生协作、共同进步。
3.教师在指导学生实践的过程中,重点在于问题分析,尤其是模块化程序设计思想的渗透,让学生认识到任何知识和技能的学习和研究都不是孤立的,而是彼此相互联系,不可分割的,这一点在算法和程序化设计中体现得尤为明显,比如本节每两种算法得改进关系等。
4.本过程仅供参考,希望广大教师结合实际发挥自己的创意,进行更加合理有效的课堂教学处理,并反馈给我们。
让学生分组分模块设计完成这个大型程序,在设计过程中,理解和掌握排序和查找算法,根据学生的理解程度,教师可以采取独立完成、阅读理解和功能填充三种方式开展教学工作。其中,独立完成是要求学生在教师的指导下,基本独立地完成从模块划分、算法设计到程序实现的所有工作;阅读理解是由教师完成上述工作,而学生阅读算法和程序代码,采取回答问题和编写代码注释的方式完成学习;功能填充则是由教师完成一部分算法和程序代码的设计,而要求学生填写其中一些比较关键的步骤。
数据结构图,查找,内排序的练习及答案
数据结构课后练习 习题要求: 此次练习不要求上交,只是帮助大家掌握知识点,便于复习。 第八章 图 一.单项选择题(20分) 1. 带权有向图G 用邻接矩阵A 存储,则Vi 的入度等于A 中___D______ A. 第i 行非∞的元素只和 B. 第i 列非∞的元素之和 C. 第i 行非∞且非0的元素之和 D. 第i 列非∞且非0的元素个数 2. 无向图的邻接矩阵是一个___A____ A. 对称矩阵 B. 零矩阵 C. 上三角阵 D. 对角矩阵 3. 在一个无向图中,所有顶点的度之和等于边数的__C____倍 A. 1/2 B. 1 C. 2 D. 4 4. 一个有n 个顶点的无向图最多有___C____条边。 A. n B. n(n-1) C. n(n-1)/2 D.2n 5. 对于一个具有n 个顶点的无向图,若采用邻接矩阵表示,则该矩阵大小是__D_____ A. n B. 2)1(?n C. n-1 D. 2 n 6. 一个有向图G 的邻接表存储如右图所示,现按深 度优先搜索遍历,从V1出发,所得到的顶点序 列是___B_____。 A. 1,2,3,4,5 B. 1,2,3,5,4 C. 1,2,4,5,3 D. 1,2,5,3,4 7. 对右图所示的无向图,从顶点V1开始进行深度 优先遍历,可得到顶点访问序列__A______ (提示:可先画出邻居表图再遍历) A. 1 2 4 3 5 7 6 B. 1 2 4 3 5 6 7 C. 1 2 4 5 6 3 7 D. 1 2 3 4 5 6 7 8. 如果从无向图的任一顶点出发进行一次深度优先搜索即可访问所有顶点,则该图一定是__B_____ A. 完全图 B. 连通图 C.有回路 D. 一棵树 9. 任何一个无向连通图___B___最小生成树(提示:注意最小生成树的定义,此题易错) A. 只有一棵 B. 一棵或多棵 C. 一定有多棵 D.可能不存在 11. 若图的邻接矩阵中主对角线上的元素全是0,其余元素全是1,则可以断定该图一定是_D_____。 A. 无向图 B. 不是带权图 C. 有向图 D. 完全图 二.填空题 1. 有n 个结点的无向图最多有__n(n-1)/2___条边。
《数据结构》实验报告——排序.docx
《数据结构》实验报告排序实验题目: 输入十个数,从插入排序,快速排序,选择排序三类算法中各选一种编程实现。 实验所使用的数据结构内容及编程思路: 1. 插入排序:直接插入排序的基本操作是,将一个记录到已排好序的有序表中,从而得到一个新的,记录增一得有序表。 一般情况下,第i 趟直接插入排序的操作为:在含有i-1 个记录的有序子序列r[1..i-1 ]中插入一个记录r[i ]后,变成含有i 个记录的有序子序列r[1..i ];并且,和顺序查找类似,为了在查找插入位置的过程中避免数组下标出界,在r [0]处设置哨兵。在自i-1 起往前搜索的过程中,可以同时后移记录。整个排序过程为进行n-1 趟插入,即:先将序列中的第一个记录看成是一个有序的子序列,然后从第2 个记录起逐个进行插入,直至整个序列变成按关键字非递减有序序列为止。 2. 快速排序:基本思想是,通过一趟排序将待排记录分割成独立的两部分,其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小,则可分别对这两部分记录继续进行排序,以达到整个序列有序。 假设待排序的序列为{L.r[s] ,L.r[s+1],…L.r[t]}, 首先任意选取一个记录 (通常可选第一个记录L.r[s])作为枢轴(或支点)(PiVOt ),然后按下述原则重新排列其余记录:将所有关键字较它小的记录都安置在它的位置之前,将所有关键字较大的记录都安置在它的位置之后。由此可以该“枢轴”记录最后所罗的位置i 作为界线,将序列{L.r[s] ,… ,L.r[t]} 分割成两个子序列{L.r[i+1],L.[i+2], …,L.r[t]}。这个过程称为一趟快速排序,或一次划分。 一趟快速排序的具体做法是:附设两个指针lOw 和high ,他们的初值分别为lOw 和high ,设枢轴记录的关键字为PiVOtkey ,则首先从high 所指位置起向前搜索找到第一个关键字小于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相交换,然后从lOw 所指位置起向后搜索,找到第一个关键字大于PiVOtkey 的记录和枢轴记录互相 交换,重复这两不直至low=high 为止。 具体实现上述算法是,每交换一对记录需进行3 次记录移动(赋值)的操作。而实际上,
数据结构实验五-查找与排序的实现
实验报告 课程名称数据结构实验名称查找与排序的实现 系别专业班级指导教师11 学号实验日期实验成绩 一、实验目的 (1)掌握交换排序算法(冒泡排序)的基本思想; (2)掌握交换排序算法(冒泡排序)的实现方法; (3)掌握折半查找算法的基本思想; (4)掌握折半查找算法的实现方法; 二、实验内容 1.对同一组数据分别进行冒泡排序,输出排序结果。要求: 1)设计三种输入数据序列:正序、反序、无序 2)修改程序: a)将序列采用手工输入的方式输入 b)增加记录比较次数、移动次数的变量并输出其值,分析三种序列状态的算法时间复杂 性 2.对给定的有序查找集合,通过折半查找与给定值k相等的元素。 3.在冒泡算法中若设置一个变量lastExchangeIndex来标记每趟排序时经过交换的最后位置, 算法如何改进? 三、设计与编码 1.本实验用到的理论知识 2.算法设计
3.编码 package sort_search; import java.util.Scanner; public class Sort_Search { //冒泡排序算法 public void BubbleSort(int r[]){ int temp; int count=0,move=0; boolean flag=true; for(int i=1;i 三大财务报表的关系分析 摘要:会计报表是会计核算过程的最后结果,也是会计核算工作的总结。会计报表主要包括资产负债表、利润表和现金流量表。资产负债表反应企业报表日财务状况,损益表反应企业会计期间的盈利情况,现金流量表反应企业会计期间的经营、投资、筹资现金流情况。三张报表在编制上相对单独存在,而在财务分析时却相互依存、相互影响。这三张报表所提供的信息为使用者决策和管理提供总括性的资料信息。在市场经济条件下,与企业有经济利害关系的有关方面通常要利用企业的会计信息对企业的财务状况进行分析。会计报表所提供的会计信息资源是会计报表使用者不可缺少的信息来源,是进行有效经济决策的重要依据。 关键词:会计报表;分析;关系;研究;现金动态流向;资本结构。 一、三大报表的概念和包含的内涵 会计报表是根据账簿记录和其他日常核算资料,以一定的指标体系,综合反映企业一定时期财务状况、经营成果和现金流量的一种书写文件。会计报表是会计核算过程的最后结果,也是会计核算工作的总结。会计报表主要包括资产负债表、利润表和现金流量表。这三张报表所提供的信息为使用者决策和管理提供总括性的资料信息。在市场经济条件下,与企业有经济利害关系的有关方面通常要利用企业的会计信息对企业的财务状况进行分析。会计报表所提供的会计信息资源是会计报表使用者不可缺少的信息来源,是进行有效经济决策的重要依据,满足了国家宏观经济管理的要求,满足了投资者决策的需要,满足了企业内部管理的需要,资产负债表是总括地反映会计主体在特定日期(如年末、季末、月末)财务状况的报表;资产负债表的雏形产生于古意大利,随着商业的发展,商贾们对商业融资的需求日益加强。高利贷放贷者出于对贷款本金安全性的考虑,开始关注商贾们的自有资产状况,资产负债表于是孕育而生;利润表它是总括反映企业在某一会计期间(如年度、季度、月份)内经营及其分配(或弥补)情况的一种会计报表;随着近代商业竞争不断加剧,商业社会对企业的信息披露要求越来越高,静态的、局限于时点的会计报表——资产负债表已无法满足信息披露的要 电子科技大学实验报告 课程名称:数据结构与算法 学生姓名: 学号: 点名序号: 指导教师: 实验地点:基础实验大楼 实验时间: 5月20日 2014-2015-2学期 信息与软件工程学院三大财务报表的关系分析3
实验报告-排序与查找