36顺序查找算法及程序实现
浙教版六年级上册信息科技第 9 课 《算法的评价方法》(教学设计)
第9 课《算法的评价方法》教学设计【课标内容要求】通过真实案例，知道算法步骤的执行次数与问题的规模有关，观察并体验采用不同算法解决同一问题时在时间效率上的差别。
【教学内容分析】《算法的评价方法》这节课选自2023 浙江教育出版社六年级上册第二单元。
第二单元整个单元都是算法的效率，主要包含算法的多样性、算法的评价方法、“韩信点兵”枚举法、筛选法、同余法的实现，学好本课为根据简单问题求解的需求设计出合适的算法作铺垫。
【教学目标】1.了解好的算法，除了符合“正确性、有效性”等标准外，还需要有较高的算法运行效率。
2.通过真实案例，知道算法步骤的执行次数与问题的规模有关，估算循环执行的次数，通过修改程序统计循环语句的执行次数。
3.观察并体验采用不同算法解决同一问题时在时间效率上的差别。
重点：基于给定的算法，能针对不同的输入数据规模，估算算法中循环执行的次数。
难点：修改程序统计循环语句的执行次数。
【核心素养指向】1.在完成任务的过程中，有意识地寻求恰当的算法解决问题，了解算法的优势和局限。
（信息意识）2.通过体验身边的算法，了解算法的特征和效率。
（计算思维）3.在问题情境中，能够利用信息科技开展数字化学习与交流，合作解决学习问题。
（数字化学习与创新）【学情分析】本课的学习者是小学六年级的学生，学生的认知发展正处于从具象思维到抽象思维的过渡时期。
学生已经知道同一问题可以存在多种算法，但对算法评价的方法并不清楚。
预测在本课的学习中，对于估算循环执行的次数，问题不大，但是在修改程序验证循环的执行次数时，学生会遇到困难。
【设计构想】教法：如果直接采用讲解演示的方法，虽然学生也能大致了解知识点，但是会缺少很多源自身的体验与理解，缺失了从学生本位出发的思考。
所以我通过创设情境，采用实验教学法，通过引导学生分析、记录、对比用顺序查找、二分查找解决猜数字游戏时的循环执行次数，并通过修改程序进行统计。
在实验过程中，引导学生通过探究发现不同算法的效率是有差异的，算法运行需要的时间与待求问题的规模有关。
五种查找算法总结
五种查找算法总结一、顺序查找条件：无序或有序队列。
原理：按顺序比较每个元素，直到找到关键字为止。
时间复杂度：O(n)二、二分查找（折半查找）条件：有序数组原理：查找过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜素过程结束；如果某一特定元素大于或者小于中间元素，则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找，而且跟开始一样从中间元素开始比较。
如果在某一步骤数组为空，则代表找不到。
这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半。
时间复杂度：O(logn)三、二叉排序树查找条件：先创建二叉排序树：1. 若它的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于它的根结点的值；2. 若它的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于它的根结点的值；3. 它的左、右子树也分别为二叉排序树。
原理：在二叉查找树b中查找x的过程为：1. 若b是空树，则搜索失败，否则：2. 若x等于b的根节点的数据域之值，则查找成功；否则：3. 若x小于b的根节点的数据域之值，则搜索左子树；否则：4. 查找右子树。
时间复杂度：四、哈希表法（散列表）条件：先创建哈希表（散列表）原理：根据键值方式(Key value)进行查找，通过散列函数，定位数据元素。
时间复杂度：几乎是O(1)，取决于产生冲突的多少。
五、分块查找原理：将n个数据元素"按块有序"划分为m块（m ≤ n）。
每一块中的结点不必有序，但块与块之间必须"按块有序"；即第1块中任一元素的关键字都必须小于第2块中任一元素的关键字；而第2块中任一元素又都必须小于第3块中的任一元素，……。
然后使用二分查找及顺序查找。
各种经典排序算法
希尔插入排序——过程
设待排序共有10个记录，其关键字分别为47, 33, 61, 82, 71,
11, 25, 47, 57, 02，增量序列取值依次为5, 3, 1。
排 序
希尔插入排序——特点
希尔排序实质上还是一种插入排序，其主要特点是： 每一趟以不同的增量进行排序。在每趟的插入排序中，记录 的关键字是和同一组中的前一个关键字进行比较，所以关键
排 序
3、排序的基本操作
排序的概念：就是要整理文件中的记录，使之按关键字 递增(或递减)次序排列起来。
排序过程的组成步骤：首先比较两个关键字的大小； 然 后将记录从一个位置移动到另一个位置。 对记录的关键字大小进行比较 将记录从一个位置移动到另一个位置 当待排序记录的关键字均不相同时，则排序结果是唯一 的，否则排序的结果不一定唯一。
3．将L.r[i] 插入到L.r[j+1]的位臵上。
具体方法：先将第一个数据看成是一个有序的子序列， 然后从第2个数据起逐个插入到这个有序的子序列中去， 相应的元素要移动。
排 序
例：
待排元素序列：[53] 第一次排序： 第二次排序： 第三次排序： 第四次排序： 第五次排序： [27 [27 [15 [15 [15 27 53] 36 27 27 27 36 36 53] 36 36 36 15 15 15 53] 53 42 69 69 69 69 69] 53 42 42 42 42 42 69] 对于有n个数 据元素的待排 序列，插入操 作要进行n-1 次
有序序列L.r[1..i-1]
L.r[i]
无序序列 L.r[i..n]
有序序列L.r[1..i]
无序序列 L.r[i+1..n]
常用查找算法的分类与特点
常用查找算法的分类与特点在计算机科学中，查找算法是一种用于在数据集合中查找特定元素的方法。
查找算法的效率和性能对于许多应用程序来说至关重要，因为它们直接影响到程序的运行速度和资源使用情况。
本文将介绍一些常见的查找算法，并分析它们的特点和适用场景。
一、顺序查找顺序查找是最简单的查找算法之一。
它的基本思想是从数据集合的开头开始，逐个元素进行比较，直到找到目标元素或者遍历完整个数据集合。
顺序查找的优点是实现简单，对于小型数据集合或者无序数据集合来说，是一种可行的选择。
它不需要对数据进行预处理，也不需要额外的存储空间来保存索引或其他辅助信息。
然而，顺序查找的缺点也很明显。
它的平均查找时间复杂度为O(n)，其中 n 是数据集合的大小。
这意味着当数据集合规模较大时，查找效率会非常低。
例如，如果我们要在一个包含 10000 个元素的数组中查找一个特定元素，最坏情况下可能需要比较 10000 次才能找到目标元素。
二、二分查找二分查找是一种在有序数据集合中进行查找的高效算法。
它的基本思想是通过不断将数据集合分成两半，比较目标元素与中间元素的大小，然后确定目标元素可能存在的子集合，重复这个过程直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
二分查找的优点是查找效率高，时间复杂度为 O(log n)。
这使得它在处理大规模有序数据集合时表现出色。
但是，二分查找要求数据集合必须是有序的。
如果数据集合是无序的，需要先进行排序，这会增加额外的时间和空间开销。
此外，二分查找在处理动态数据集合（即经常需要插入和删除元素的数据集合）时不太方便，因为每次插入或删除元素都可能破坏数据的有序性，需要重新进行排序。
三、哈希查找哈希查找是一种通过哈希函数将元素映射到哈希表中的特定位置来实现快速查找的算法。
哈希函数的设计至关重要，一个好的哈希函数能够将元素均匀地分布在哈希表中，减少冲突的发生。
当发生冲突时，通常采用链地址法或开放地址法等解决冲突的策略。
查找排序实验报告
查找排序实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和比较不同的查找和排序算法在性能和效率方面的差异。
通过实际编程实现和测试，掌握常见查找排序算法的原理和应用场景，为今后在实际编程中能够选择合适的算法解决问题提供实践经验。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。
计算机配置为：处理器_____，内存_____，操作系统_____。
三、实验内容1、查找算法顺序查找二分查找2、排序算法冒泡排序插入排序选择排序快速排序四、算法原理1、顺序查找顺序查找是一种最简单的查找算法。
它从数组的一端开始，依次比较每个元素，直到找到目标元素或者遍历完整个数组。
其时间复杂度为 O(n)，在最坏情况下需要遍历整个数组。
2、二分查找二分查找适用于已排序的数组。
它通过不断将数组中间的元素与目标元素进行比较，将查找范围缩小为原来的一半，直到找到目标元素或者确定目标元素不存在。
其时间复杂度为 O(log n)，效率较高。
3、冒泡排序冒泡排序通过反复比较相邻的两个元素并交换它们的位置，将最大的元素逐步“浮”到数组的末尾。
每次遍历都能确定一个最大的元素，经过 n-1 次遍历完成排序。
其时间复杂度为 O(n^2)。
4、插入排序插入排序将数组分为已排序和未排序两部分，每次从未排序部分取出一个元素，插入到已排序部分的合适位置。
其时间复杂度在最坏情况下为 O(n^2)，但在接近有序的情况下性能较好。
5、选择排序选择排序每次从待排序数组中选择最小的元素，与当前位置的元素交换。
经过 n-1 次选择完成排序。
其时间复杂度为 O(n^2)。
6、快速排序快速排序采用分治的思想，选择一个基准元素，将数组分为小于基准和大于基准两部分，然后对这两部分分别递归排序。
其平均时间复杂度为 O(n log n)，在大多数情况下性能优异。
五、实验步骤1、算法实现使用Python 语言实现上述六种查找排序算法，并分别封装成函数，以便后续调用和测试。
c语言快速顺序查找法与顺序查找
c语言快速顺序查找法与顺序查找
C语言是一门广泛使用于计算机科学和工程领域的高级编程语言，其
拥有简单易懂、语法清晰、调试方便等优点，因此被广泛应用于各类
程序的开发中。
在C语言中，顺序查找算法是一种简单有效的搜索方法，在数据量较少的情况下可以快速地找到所需要的数据。
顺序查找算法通常被称为线性查找，其基本思想是从数组中第一个元
素开始依次遍历，直到找到所需要的元素为止。
该算法可以在所有类
型的数组中使用，其时间复杂度为O(n)，即最坏情况下需要遍历整个
数组。
然而，在数组较小的情况下，该算法的效率并不会受到太大的
影响。
快速顺序查找法通过优化顺序查找中数据比对的过程，从而在一定程
度上提高了搜索速度。
该方法在实现过程中，首先将数组的第一个元
素与所需查找的元素进行比对，以确定需要查找的数据是否在数组中。
如果查找的数据不在数组中，则返回“查找失败”；如果查找的数据
在数组中，并且该数据相邻的元素中有一个与之匹配，则返回查找到
的元素的位置；否则，从比对位置的下一个位置继续查找，直到找到
所需元素或者遍历完整个数组。
与基本的顺序查找算法相比，快速顺序查找法的算法复杂度更高，两
个算法的执行效率取决于所查找的数据、数据量以及计算机的处理能力等因素。
因此，在具体使用中需要综合考虑多种因素，选择最适合自己需求的算法。
综上所述，顺序查找算法是一种基本且常用的搜索方法，而快速顺序查找法则是其在实际应用中的优化方案之一。
在进行程序设计时，开发人员需要根据具体的业务需求和数据量等因素，选择最优的算法，以提高程序的执行效率和性能表现。
数据结构-7顺序查找与二分查找
i=m+1=8,j=8, m=(i+j)/2=8。 r[m]>k : 在左半部分继续查找。
i=8, j=m-1=7 ,
i>j: 查找失败
存储结构
key info 0 1 k1 2 k2 3 k3
…………
n kn
typedef struct { keytype key; ………….
} elemtype;
分块有序表的结构可以分为两部分： 1、线性表本身是顺序存储结构 2、再建立一个索引表，线性表中每个子表建立一个索引节点
。索引节点包括两部分：一是数据域，一是指针域。数据域存 放对应子表中的最大元素值，指针域用于指示子表第一个元素 的在整个表中序号。
分块查找
template<class T> struct indnode {
key=32
d (1) 27
i=1
d (2) 36
i=2
d (3) 32i=3 Nhomakorabead (4) 18
此时d(i)=key,数组中的第3个位置
如果输入查找的元素值key=22
d (1) 27 i=1
d (2) 36 i=2
d (3) 32 i=3
d (4) 18
i=4 i=5 此时i等于5,超过数组中元素个数,找不到
T key; int k; };
上图查找过程：首先查找索引表，确定查找的子表，然后再相应的子表中 应顺序表查找法查找。
• int blksearch(record r[],index idx[],keytype key)
•{
• int i=0,j;
• while(i<idxN)
•{
• if(key<=idx[i].key){
09644_算法与程序设计ppt课件
数据结构算法
线性表、树、图等数据结 构上的操作算法。
图论算法
最短路径、最小生成树、 拓扑排序等。
5
算法分类及应用领域
2024/1/26
动态规划算法
01
背包问题、最长公共子序列等。
贪心算法
02
活动选择、哈夫曼编码等。
分治算法
03
归并排序、快速排序等。
6
算法分类及应用领域
回溯算法
八皇后问题、图的着色问题等。
28
05
动态规划思想在程序 设计中的应用
2024/1/26
29
动态规划思想介绍和原理剖析
要点一
动态规划思想概述
要点二
动态规划原理剖析
动态规划是一种在数学、计算机科学和经济学中使用的， 通过把原问题分解为相对简单的子问题的方式来求解复杂 问题的方法。动态规划常常适用于有重叠子问题和最优子 结构性质的问题。
42
回溯法与分支限界法比较
2024/1/26
回溯法
找出所有解或满足特定条件的解 。
分支限界法
找出满足特定条件的一个解或最 优解。
43
回溯法与分支限界法比较
回溯法
深度优先搜索。
分支限界法
广度优先或最小耗费优先搜索。
2024/1/26
44
回溯法与分支限界法比较
回溯法
通过约束条件剪枝，排除不可能得到 解的节点。
表示对象及其之间的关系。
2024/1/26
图的分类
根据边的方向性，图可分为有向图 和无向图；根据边的权重，图可分 为加权图和非加权图。
图的基本性质
连通性、环、度、路径、连通分量 等。
26
最短路径问题求解方法探讨
Java程序设计中的查找与排序算法实现案例
Java程序设计中的查找与排序算法实现案例在Java程序设计中，查找与排序算法是非常重要的部分。
它们能够对数据进行快速、高效的操作，提高程序的执行效率。
本文将介绍几种常用的查找与排序算法，并给出相应的Java实现案例。
一、查找算法1. 顺序查找顺序查找是一种简单直接的查找算法。
它从数据集合的起始位置开始逐个比较，直到找到目标元素或者遍历完整个数据集合。
以下是顺序查找的Java实现案例：```javapublic int sequentialSearch(int[] array, int target) {for (int i = 0; i < array.length; i++) {if (array[i] == target) {return i;}}return -1;}```2. 二分查找二分查找是一种高效的查找算法，但要求数据集合是有序的。
它通过重复将数据集合分成两部分，并判断目标元素在哪一部分中，从而在每次比较中减少一半的数据量。
以下是二分查找的Java实现案例：```javapublic int binarySearch(int[] array, int target) {int left = 0;int right = array.length - 1;while (left <= right) {int mid = (left + right) / 2;if (array[mid] == target) {return mid;} else if (array[mid] < target) {left = mid + 1;} else {right = mid - 1;}}return -1;```二、排序算法1. 冒泡排序冒泡排序是一种简单直观的排序算法，它通过多次遍历数据集合，每次比较相邻两个元素并进行交换，将大的元素逐渐向后移动，达到排序的目的。
以下是冒泡排序的Java实现案例：```javapublic void bubbleSort(int[] array) {int n = array.length;for (int i = 0; i < n - 1; i++) {for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {if (array[j] > array[j + 1]) {int temp = array[j];array[j] = array[j + 1];array[j + 1] = temp;}}}```2. 快速排序快速排序是一种常用的排序算法，它采用分治的思想。
C语言实验报告36
实验日期
1．掌握 C 语言中使用最多的一种语句—— 赋值语句的使用方法。 语言中使用最多的一种语句——赋值语句的使用方法。 2．掌握各种类型数据的输入输出的方法，能正确使用各种格式转换符。
实验目的
3．熟悉顺序结构程序中语句的执行过程。 4．能设计简单的顺序结构程序。
实验内容
1、设圆半径 r=1.5，圆柱高 h=3，求圆周长、圆面积、圆球体积、圆柱体积。用 scanf 输入数
－12－
else printf(“ ”); printf(“是其它字符.\n 是其它字符.\n” }
2、给一百分制成绩， ‘B’ 、 ‘C’ 、 ‘D’ ， ‘E’ 。90 分以上为‘ ，80～ 给一百分制成绩，要求输出成绩等级’ 要求输出成绩等级’A’、 分以上为‘A’ 80～ 89 分为‘ ，70～ ，60～ ，60 分以下为‘ 。 分为‘B’ 70～79 分为‘ 分为‘C’ 60～69 分为‘ 分为‘D’ 分以下为‘E’
－5－
2、写出程序运行的结果。 #include <stdio.h> void main() { int a=10,x=5,y=6; a+=a*=6; x=y++; y=++x; a=(x++)+y; printf(“ printf(“%d, %d , %d” %d”, a, x, y); } 运行结果为：
－8－
据，输出计算结果，输出时要求有文字说明，取小数点后 2 位数字。编写程序实现。
2、输入三角形的三边长，求三角形的面积。输出时要有格式说明，取 2 位小数。 注：为简单起见，设输入的三边长 a, b, c（如 a=3, b=4,c=5）能构成三角形。求三角形的面 b=4,c=5）能构成三角形。求三角形的面 积公式为：area= 积公式为：area=
查找排序实验报告总结
一、实验目的本次实验旨在通过编写程序实现查找和排序算法，掌握基本的查找和排序方法，了解不同算法的优缺点，提高编程能力和数据处理能力。
二、实验内容1. 查找算法本次实验涉及以下查找算法：顺序查找、二分查找、插值查找。
（1）顺序查找顺序查找算法的基本思想是从线性表的第一个元素开始，依次将线性表中的元素与要查找的元素进行比较，若找到相等的元素，则查找成功；若线性表中所有的元素都与要查找的元素进行了比较但都不相等，则查找失败。
（2）二分查找二分查找算法的基本思想是将待查找的元素与线性表中间位置的元素进行比较，若中间位置的元素正好是要查找的元素，则查找成功；若要查找的元素比中间位置的元素小，则在线性表的前半部分继续查找；若要查找的元素比中间位置的元素大，则在线性表的后半部分继续查找。
重复以上步骤，直到找到要查找的元素或查找失败。
（3）插值查找插值查找算法的基本思想是根据要查找的元素与线性表中元素的大小关系，估算出要查找的元素应该在大致的位置，然后从这个位置开始进行查找。
2. 排序算法本次实验涉及以下排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序。
（1）冒泡排序冒泡排序算法的基本思想是通过比较相邻的元素，将较大的元素交换到后面，较小的元素交换到前面，直到整个线性表有序。
（2）选择排序选择排序算法的基本思想是在未排序的序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
以此类推，直到所有元素均排序完毕。
（3）插入排序插入排序算法的基本思想是将一个记录插入到已排好序的有序表中，从而得到一个新的、记录数增加1的有序表。
（4）快速排序快速排序算法的基本思想是选择一个元素作为基准元素，将线性表分为两个子表，一个子表中所有元素均小于基准元素，另一个子表中所有元素均大于基准元素，然后递归地对两个子表进行快速排序。
三、实验结果与分析1. 查找算法通过实验，我们发现：（1）顺序查找算法的时间复杂度为O(n)，适用于数据量较小的线性表。
C语言算法及三种基本程序结构
C语言算法及三种基本程序结构C语言是一种广泛应用于系统程序开发和嵌入式开发的编程语言。
在编写C语言程序时，我们需要掌握各种算法和程序结构，以实现不同的功能和解决各种问题。
本文将介绍C语言中的常用算法以及三种基本程序结构。
一、常用算法1. 排序算法：排序是计算机编程中最常见的问题之一、C语言提供了多种排序算法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。
排序算法根据其时间复杂度和稳定性可以进行选择。
例如，冒泡排序是一种简单但效率较低的算法，时间复杂度为O(n^2)，而快速排序是一种高效的排序算法，平均时间复杂度为O(nlogn)。
2. 查找算法：查找是在一组数据中寻找特定元素的过程。
C语言提供了多种查找算法，包括线性查找、二分查找、哈希查找等。
线性查找是最简单的查找算法，但效率较低，时间复杂度为O(n)；而二分查找是一种高效的查找算法，时间复杂度为O(logn)，但要求数据必须有序。
3.图算法：图是由节点和边组成的数据结构，用于描述各种实际问题。
C语言提供了多种图算法，包括深度优先、广度优先、最短路径算法、最小生成树算法等。
这些算法可以解决许多实际问题，如网络路由、社交网络分析等。
4.动态规划：动态规划是一种解决多阶段决策问题的算法。
C语言中可以用动态规划来解决各种优化问题，如背包问题、最长公共子序列等。
动态规划算法需要构建状态转移方程，并利用已求解的子问题结果来求解当前问题。
1.顺序结构：顺序结构是最基本的程序结构，其中的代码按照顺序执行。
C语言中的语句就是按照从上到下的顺序执行的。
例如，以下代码实现了计算两个整数的和并输出结果的功能。
```#include <stdio.h>int maiint a = 10, b = 20;int sum = a + b;printf("Sum is %d", sum);return 0;```2. 选择结构：选择结构根据条件的真假来执行不同的语句块。
用C#实现顺序查找算法的动态演示
２１ 生成 初 始 数 据 并安 排界 面 ．
输人 ：有 ｎ个元素 的数组 Ａ ｆ． ］和给定 的特定值 ｘ ０ｎ ． 。 输出 ：如果 ｘ Ａ ［，则输 出 ｊ ＝ ｉ 】 ；否则输 出 ０ 。 过程 ：Ａ 【】＝ ； ０ ｘ
ｉ Ａ 啪 一 ｘ ｆ（ ） ｒｔｒ ｅｕ ｊ ｎ ；
Ａｌｏ ｉ ｍ ｉ ｇ Ｃ ｇ ｒｔ ｈ Ｕｓｎ ＃
Ｓ Ｎ ｘ ｎ 。 Ｚ Ｕ Ｙｉｉ ＨＡＮＧ ｎ ｉ ２ Ｌａ ｘ ａ （． ｅ ａｔ ｎ ｆ ｏ ｕｅ ｎ ｉ ｅｒ ｇ Ｗ ｅ ａ ｇＣ ｌ ｇ ｆ ｄ ｃ ｔ ｎ Ｑ ｎ ｚ ｏ ６ ５ ０ １ Ｄ ｐｒ ｍｅ ｔ ｍｐ ｔ Ｅ ｇｎ ｅ ｎ ， ｉ ｎ ｏｌ ｅｏ ｕ ａ ｏ ， ｉｇ ｈ ｕ ２ ２ ０ ； ｏＣ ｒ ｉ ｆ ｅ Ｅ ｉ
广——— — … …一 一 一 广——— —、 ＿ ∞ Ｉ ＿
厂 ｍｍｍ
、
Ｌ
— —
、—／—— Ｖ ｆ 萄—／ｍ ｛ — —ｍ— ｍ — — —ｍ／ ＿ — —、 — ｍ ｒ
、
— — — —
＿ ｛ 比的据 『 ＿ Ｌ 铰数 ｌ ｊ 正 在
— — — — —
ＳＦＷ Ｒ ＥＥＯＭ Ｎ Ｄ ＥＩ ０ｒ ＡＥ Ｖ ＬＰ Ｅ Ｔ Ｎ Ｓ Ｎ Ｄ Ａ Ｄ Ｇ
软件 开发 与设 计
用 Ｃ ＃实 现顺 序 查 找 算 法 的 动 态 演 示
孙 义欣 ，张 兰霞
（． １ 潍坊教育学院计算机工程系 ，青州 ２ ２ ０ ；２高密市张鲁中学 ， 高密 ２ １３ ） ６ ５０ ． ６５ １
２ Ｚｈ ｎ ｌ ｄ ｌ ｃ ｏ ｌｏ ｏ 。 ｏ ２ １ ３ ） ． ａ ｇｕＭｉｄｅＳ ｈ ｏ ｆＧａ ｍｉ Ｇａ ｍｉ ６ ５ １
全国浙教版信息技术高中选修1新授课第四节查找算法的程序实现教学设计
-以小组为单位，共同完成上述作业任务，要求分工明确，合作共赢。
-各小组在完成作业后，进行组内互评和总结，提交一份综合性的报告。
作业要求：
1.请同学们认真完成作业，注意代码规范和编程习惯。
2.提交作业时，请附上详细的注释和说明，以便教师了解你的思路和实现过程。
3.作业提交截止时间为下节课前，逾期将影响作业评价。
3.了解各种查找算法的时间复杂度和空间复杂度，能够分析其优缺点及适用场景。
4.学会运用查找算法解决实际生活中的问题，例如：在电话簿中查找联系人、在图书馆系统中查找书籍等。
（二）过程与方法
在教学过程中，教师应注重以下方法：
1.采用问题驱动的教学方法，通过设置实际问题，引导学生主动探究查找算法的原理和实现方法。
五、作业布置
为了巩固本节课所学内容，检验学生对查找算法的理解和应用能力，特布置以下作业：
1.编程实践：
-实现一个简单的电话簿管理系统，要求支持顺序查找和二分查找功能，能够根据姓名或电话号码快速查找联系人。
-编写插值查找算法，并将其应用于一个实际场景中，如商品价格查询系统。
2.算法分析与优化：
-分析并比较顺序查找、二分查找和插值查找的时间复杂度，给出在不同数据规模下的查找效率对比。
2.利用案例分析法，对比不同查找算法的性能，让学生理解算法优化的重要性。
3.采用分组讨论的形式，让学生在合作学习中共同探讨、解决问题，提高团队协作能力。
4.通过编程实践，让学生动手实现查找算法，培养其编程能力和实际操作能力。
（三）情感态度与价值观
本节课的情感态度与价值观目标如下：
1.培养学生对计算机科学和信息技术的兴趣，激发其学习热情。
-探讨如何优化查找算法，以减少不必要的比较次数，提高查找效率。
查找算法(技术)
I=9
变成d(9)~d(11)
M=fix((i+j)/2)
=12
J=16
Key=52
下标 元素
1 10 2 15 3 17 4 18 5 22 6 27 7 35 8 45 9 48 10 52 11 65 12 67 13 72 14 85 15 97 16 98
第3次比较： Key=d(m) 找到了
题外话:以下三种效果是相同的 m = (i + j) \ 2 m =ｉｎｔ( (i + j) / 2) m =ｆｉｘ( (i + j) / 2)
比较
• 顺序查找是一种基本、简单的查找算法， 但查找的效率往往过低；
• 对分查找时每次都把查找范围缩小一半
• 对分查找算法数据次数较少，效率较高， 但它要求数组中的数据是有序的。
答案 D 本题主要考查对两种查找算法的了解。对分查找的前提条 件 是被查找的数据源是有序的,而顺序查找对数据源没有要求。两种查找 算法,对分查找的效率较高,这是由对分查找的算法特点决定的,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,因此时间复杂度是O(log2n),比顺序查找的效 率高。
Key = Val(Text2.Text) i=1 j = num Do While i <= j
m = (i + j) \ 2 If d(M) = Key Then
Label6.Caption = "在数组的 " + Str(M) + " 位置中" Exit Sub End If If d(M) < Key Then i=m+1 Else j=m-1 End If Loop Label6.Caption = "在数组中没有找到" + Str(Key)
5.4.1查找的概念、顺序查找的思想及程序实现教学设计高中信息技术浙教版选修1数据与数据结构
（三）学生小组讨论
在学生小组讨论环节，我会将学生分成若干小组，让他们针对以下问题进行讨论：
1.顺序查找算法的优点和局限性是什么？
2.如何优化顺序查找算法，提高查找效率？
3.顺序查找算法适用于哪些类型的数据结构？
讨论过程中，我会巡回指导，解答学生的问题，引导学生深入思考。讨论结束后，我会请各小组代表进行汇报，分享他们的讨论成果。
3.应用题：
-结合实际生活，设计一个需要使用顺序查找算法解决的问题，并给出解决方案。
-分析你所设计的解决方案在效率、可扩展性等方面的优缺点。
4.阅读与思考：
-阅读教材中关于查找算法的其他内容，了解其他查找算法的基本思想和特点。
-思考如何优化顺序查找算法，提高查找效率，并撰写一篇简短的总结报告。
5.小组讨论：
（二）讲授新知
在讲授新知环节，我会按照以下步骤进行：
1.讲解查找的概念，让学生明白查找是数据结构与算法中的一项基本操作，用于在数据集合中寻找特定元素。
2.详细介绍顺序查找的思想，通过图示或动画演示，让学生直观地了解顺序查找的过程。
3.逐步讲解顺序查找算法的步骤，强调每一步的关键点，让学生理解查找成功和查找失败的情况。
在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与课堂讨论，充分调动学生的学习积极性，使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面得到全面发展。
二、学情分析
在学习本章节之前，学生已经掌握了基本的程序设计方法和数组的使用。在此基础上，他们对算法的概念和简单排序算法有一定的了解。然而，对于查找算法的深入理解和应用，学生可能还存在以下问题：
-以小组为单位，讨论顺序查找算法在实际应用中的优缺点，并准备下次课堂上进行分享。
顺序查找实验报告
一、实验目的1. 理解顺序查找算法的基本原理和实现方法；2. 掌握顺序查找算法的性能分析；3. 通过实际编程，验证顺序查找算法的正确性和效率。
二、实验原理顺序查找算法是一种基本的查找算法，它的工作原理是从线性表的第一个元素开始，逐个比较元素，直到找到满足条件的元素或者查找结束。
顺序查找算法的时间复杂度为O(n)，空间复杂度为O(1)。
三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.73. 开发环境：PyCharm四、实验步骤1. 创建一个线性表，包含20个随机整数；2. 编写顺序查找算法，实现查找功能；3. 测试顺序查找算法，验证其正确性和效率；4. 分析实验结果，总结实验心得。
五、实验代码```pythonimport random# 创建一个包含20个随机整数的线性表data = [random.randint(1, 100) for _ in range(20)]# 定义顺序查找算法def sequential_search(data, target):for i in range(len(data)):if data[i] == target:return ireturn -1# 测试顺序查找算法target = random.randint(1, 100)index = sequential_search(data, target)if index != -1:print(f"找到目标元素：{target}，位置：{index}")else:print(f"未找到目标元素：{target}")```六、实验结果与分析1. 实验结果：在随机生成的20个整数线性表中，我们找到了目标元素，位置为第8个。
2. 实验分析：（1）正确性分析：通过测试，我们验证了顺序查找算法的正确性。
在给定的线性表中，我们找到了目标元素，并输出了其位置。
程序设计基础(C语言)第8章 查找和排序算法
8.2.3二分查找的实际应用
• 【例8.3】用二分法求下面的
一元三次方程 x3 x 1 0
在区间[1, 3]上误差不大于 10-6的根。先从键盘输入迭 代初值 x0和允许的误差 ， 然后输出求得的方程根和所 需的迭代次数。
//函数功能：用二分法计算并返回方程的根 double Iteration(double x1, double x2, double eps) {
8.1.2线性查找算法的程序实现
#include <stdio.h>
#define N 40
int ReadRecord(int num[], int weight[]);
int LinSearch(int num[], int key, int n);
//主函数
int main(void)
{
int num[N], weight[N], n, pos, key;
double x0; do{
return BinSearch(num, key, mid+1, high); //在后一子表查找 } else if (key < num[mid]) {
return BinSearch(num, key, low, mid-1); //在前一子表查找 } return mid; //找到，返回找到的位置下标 }
序排列的。
int BinSearch(int num[], int key, int low, int high) {
int mid = (high + low) / 2; //取数据区间的中点 if (low > high) //递归结束条件 {
高中信息技术教科版选修1第三章第3-3课《二分法查找》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中信息技术教科版选修1第三章第3-3课《二分法查找》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案1学情分析《在数组中查找数据》是教育科学出版社《算法与程序设计》第3章第3节的内容,分为3个部分:1.数组的概念和应用,2.顺序查找算法的理解和实现,3.二分查找算法的理解和实现。
如果按照教材课程内容的一般顺序,3个部分的内容应当需要2~3个课时来完成,第1课时需要对数组进行理解和应用,数组应用的例子可以是顺序查找。
第2课时是二分查找。
第3课时可通过其他例子提高熟练程度和提升应用水平。
按照广西学考的一般要求,学生在学习完第3章第2节《用穷举法解决问题》之后就结束了算法与程序部分的学习,转而开始学考的总复习,因此本节内容难以按照正常的教学进度安排把3课时全部完成,也很难有足够的时间来练习编写程序,从而达到熟练的程度。
基于此现实背景,本节课将重点放在学生对于顺序查找和二分查找算法原理的理解,以及二者效率上的差异,而不是具体程序的实现。
并且将查找算法与现实生活、工作的需求进行结合,加强算法在生活中的存在感。
最后,加入简化的哈希查找*,通过效率的提升给学生体会空间换时间的思想。
2教学目标知识与技能了解数组的概念理解查找的概念过程与方法理解顺序查找的原理理解二分查找的原理理解二分查找的适用条件了解简化的哈希查找的方法*能够根据实际情况选择合适的查找算法情感态度价值观通过顺序查找和二分查找效率的对比,体会算法优化对于提升问题解决效率的意义通过哈希查找效率的提升,体会使用空间换取时间的思想**注:哈希查找的内容视学生在课堂上的表现而定,如果学生能够顺利地接受顺序查找和二分查找的内容,那么加入哈希查找,否则删掉此内容,而作为课后思考给学生。
3重点难点教学重点。
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：
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
z ＝ Text1.Text
n ＝ Text2.Text
For i ＝ 1 To n If ① ＝ Name(i) Then s＝i
Exit For
End If
Next i
If s <> 0 Then
Label3.Caption ＝ “该考生已报考的科目是：” ＋ ②
Else msgbox “找不到该考生”
②顺序查找算法流程图
3．顺序查找算法的程序结构
程序实现代码： k＝0 For i＝1 To n
If a(i)＝key Then k＝i
Ne#39; 输出查找成功
Else ' 输出查找不成功
End If
本节的学习要求掌握顺序查找算法的基本思想，能 用程序来实现顺序查找的算法。考查方式为选择题与填 空题。
End If End Sub Private Sub Form_Load()
(1)该程序采用的算法是__顺__序__查__找__算__法____________。 请将划线处的语句或表达式填充完整。
(2)划线①处应填入__z_=_z_k_h_(_i)_A__n_d__n______________。 (3)划线②处应填入__b_m__k_(_s)_____________________。
1．为找自己第一次上幼儿园时的照片，小张同学依次翻开自
己的多本相册来逐张查找。这种查找方法为
( B)
A．无序查找
B．顺序查找
C．对分查找
D．随机查找
2．由10个数组成的数列：25、36、45、87、96、84、71、 65、99、27，从中查找数据36时，最适合的查找方式是
(B )
A．随机查找 B．顺序查找 C．对分查找 D．模糊查找
3．6 顺序查找算法及程序实现
1．查找 查找是一种查询数据的技术，其目标是能以比较少的步骤 或较短时间内找到所需的对象。程序将按照查找的结果(找到或 未找到)来决定接着应执行的步骤。查找的方法很多，对不同的 数据结构有不同的查找方法。参加选考的同学，只需要掌握顺 序查找和对分查找两种方法。 2．顺序查找算法 顺序查找的基本思想是从第一个数据开始，按顺序逐个将 数据与给定的数据(查找键)进行比较，若某个数据和查找键相 等，则查找成功，输出所查数据的位置；反之，输出未找到。
If search > 0 Then
MsgBox “找到该学生，在数组位置：” ＋ Str(search)
Else
mxgbox “找不到该学生”
End If
End Sub
7．现在的学业水平考试都进行网上报名，小李设计了一个 模拟查询的程序，实现查询某位考生已经报考的科目信 息。设数组zkh用来存放学生的报名序号，数组name和 bmk分别存储对应考生的姓名和已报考科目信息。程序 运行界面如下图所示：
输入报名序号与考生姓名，若报名序号存在且考 生姓名输入正确，则显示考生已报考科目信息。 部分代码如下所示：
Private Sub Command1_Click()
Dim i As Integer, s As Integer
Dim z As String, n As String, k As String
要查找的次数是
( B)
A．1
B．2
C．3
D．4
5．在数组23、41、54、26、84、52、65、21中查找数字52，采
用从后往前顺序查找，需要查找的次数是 A．2次
( B)
B．3次
C．7次
D．1次
6. 某校在进行新生录取工作时，建立了一个数据库， 共有650位新生(没有重名)的记录，现需要找出某
①顺序查找算法的处理过程
假定在数组d中有n个数据，查找键已经存储在变量key中。 其处理过程是：从数组d的第1个元素d(1)开始，依次判断各元素 的值是否与查找键key相等，若某个数组元素d(i)的值等于key， 则结束处理(找到了指定的数据)；若找遍了所有的n个元素，无 任何元素的值等于key，则结束处理(输出未找到信息)。
'考生报名序号、姓名和报考科目数组赋值部分，忽略
End Sub
8．要求从某一字符串中删除指定的字符(假设所含的英文字 母均为小写字母)，并将处理后的字符串重新输出。 程序界面如图所示，在文本框Text_1中输入原始字符串，在 文本框Text_2中输入需要删除的字符，单击“删除此字符” 按钮(Command1)后，在文本框Text_3中输出处理后的结果。
3．英文字典中的单词是按字母ASCII从小到大排列的，习惯
上将这种排法叫做字典排列。要在字典中快速查找某一个
单词(如Best)的解释，下列最适合的查找方法是 ( B )
A．顺序查找 B．对分查找 C．倒序查找 D．随机查找
4．某数组有7个元素，依次分别是11、25、37、48、56、
62、69，若采用顺序查找法在该数组中查找数据25，需
注：该示例程序在素材文件夹下vb31文件中。
解决此问题的算法流程图如图所示，相应的Visual Basic 程序如下：
Dim p As String, k As String
Private Sub Command1_Click()
Dim s As Integer, result As String, flag As Boolean
For i ＝ 1 To 650
Command1_Click事件过程完成了
If Stu ＝ a(i) Then
在对象Text1中输入学生姓名后，
____________________________ 在Label1中输出查找结果。程序中
Exit For End If Next i
画线部分应填入 ______S_e_a_r_c_h_=_i________，该程序 主要采用了__顺__序___查__找__算法。
个学生是否已经报名参加该校的暑期军训。
Private Sub Command1_Click()
Dim search As Integer, Stu As String 已知在一个事件过程中已经完成
search ＝ 0
650个学生的数据录入，学生姓名
Stu ＝ Text1.Text
信息存放在数组a(1 to 650)中，
result ＝ “” p ＝ Text_1.Text