折半查询算法教案
折半查找算法
汉语词典快速查询算法研究概要
汉语词典快速查询算法研究 李江波周强陈祖舜 (清华大学智能技术与系统国家重点实验室北京100084) E-mail: jiangbo@https://www.360docs.net/doc/c74851569.html, 摘要：汉语词典查询是中文信息处理系统的重要基础部分，对系统效率有重要的影响。本文对汉语词典查询算法研究作了简要回顾，设计实现了基于双数组TRIE机制的汉语词典查询算法，并提出了基于双编码机制的词典查询算法。最后对两种词典查询机制进行了实验分析。 关键词：汉语词典查询；双数组TRIE；双编码；中文信息处理。 一、引言 在汉语信息处理系统中，汉语词典查询是一个重要的基础环节，在整个处理过程中都需要频繁地访问词典以获得汉语词语知识，因而汉语词典的快速查询是整个处理系统效率的关键所在。针对词典查询方法，前人作了大量工作，并形成了许多汉语词典组织结构和相应的查询算法。 早期的词典组织构造主要是基于传统Hash方法，文献[1]中采用的方法就是一个典型应用，这种方法的关键技术是Hash函数的设计，采用合理的方式来调节数据块的分配，控制分布的均匀性，减少冲突，提高空间利用率，由于涉及到磁盘读取，这种方法在速度上存在较大局限。 文献[2]指出了三种典型的词典查询方法：整词二分法、TRIE索引树法、逐字二分法。以下分别对这三种方法作简要介绍：（1）基于整词二分的词典机制：整词二分方法的词典结构分为词典正文、词索引表、首字散列表等三级。通过首字散列表的哈希定位和词索引表，很容易确定指定词在词典正文中的可能位置范围，进而在词典正文中通过整词二分进行定位。这种算法的数据结构简单、占用空间小，构建及维护也简单易行，但由于采用全词匹配的查询过程，效率较为低下。（2）基于TRIE索引树的词典机制：TRIE索引树是一种以树的多重链表形式表示的键树，基于TRIE索引树的词典机制由首字散列表和TRIE索引树结点两部分组成。TRIE索引树的优点是分词应用中，在对被切分语句的一次扫描过程中，不需预知待查询词的长度，沿着树链逐字匹配即可；缺点是它的构造和维护比较复杂，而且都是单词树枝，浪费了一定的空间。（3）基于逐字二分法的查询机制：基于逐字二分法的查询机制是对前两种词典机制的改进方案，一方面，从组织结构上，逐字二分与整词二分的词典结构完全一样；另一方面，逐字二分吸收了TRIE索引树的查询优势，即采用的是“逐字匹配”，而不是整词二分的“全词匹配”，这就一定程度地提高了匹配的效率。但由于采用的仍是整词二分的词典结构，使效率的提高受到很大的局限。 文献[3]中提出了基于双字哈希机制的词典查询方法，该方法主要结合了词典中的多字词条（3字词以上）数量少，使用频度低的特点，对基于TRIE索引树的词典机制做出了改进，把TRIE索引树的深度限制为2。其三层结构分别是首字哈希索引，次字哈希索引，剩余字串组。这种查询机制相当于使2字词以下的短词用TRIE索引树机制实现，3字词以上的长词的剩余部分用线性表组织，从而避免了深度搜索，一定程度上提高了查询性能。 此外，文献[4]中提出了一种基于PA TRICIA tree的汉语词典查询机制，这种方法首先使用词条的内码来作为一个关键词位串，然后通过位串比较构造出PATRICIA tree树，树的每个内部节点包括三个数据项：比较位、左指针、右指针，树的叶子节点代表一个词条。查询时根据内部节点选择后继路径，直到叶子节点，该方法的优点是引入了位比较，但是因为树的构造过程是基于内码而非字的，所以不可避免地导致树的深度大大增加，从而造成了效率
分块查找算法
分块查找算法 分块查找(Blocking Search)又称索引顺序查找。它是一种性能介于顺序查找和二分查找之间的查找方法。 1、分块查找表存储结构 分块查找表由"分块有序"的线性表和索引表组成。 （1）"分块有序"的线性表 表R[1..n]均分为b块，前b-1块中结点个数为，第b块的结点数小于等于s；每一块中的关键字不一定有序，但前一块中的最大关键字必须小于后一块中的最小关键字，即表是"分块有序"的。 （2）索引表 抽取各块中的最大关键字及其起始位置构成一个索引表ID[l....b]，即： ID[i](1≤i≤b)中存放第i块的最大关键字及该块在表R中的起始位置。由于表R是分块有序的，所以索引表是一个递增有序表。 【例】下图就是满足上述要求的存储结构，其中R只有18个结点，被分成3块，每块中有6个结点，第一块中最大关键字22小于第二块中最小关键字24，第二块中最大关键字48小于第三块中最小关键字49。 2、分块查找的基本思想 分块查找的基本思想是： （1）首先查找索引表 索引表是有序表，可采用二分查找或顺序查找，以确定待查的结点在哪一块。 （2）然后在已确定的块中进行顺序查找 由于块内无序，只能用顺序查找。 3、分块查找示例 【例】对于上例的存储结构： （1）查找关键字等于给定值K=24的结点 因为索引表小，不妨用顺序查找方法查找索引表。即首先将K依次和索引表中各关键字比较，直到找到第1个关键宇大小等于K的结点，由于K<48，所以关键字为24的结点若存在的话，则必定在第二块中；然后，由ID[2].addr找到第二块的起始地址7，从该地址开始在R[7..12]中进行顺序查找，直到R[11].key=K为止。 （2）查找关键字等于给定值K=30的结点 先确定第二块，然后在该块中查找。因该块中查找不成功，故说明表中不存在关键字为30的结点。
教科版高中信息技术选修一《算法与程序设计》选修教案.doc
学习必备欢迎下载 第一课初识算法与程序设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解算法的概念，培养学生自我探索信息，高效获取信息的能力； （2）能初步利用算法解决简单的问题，培养学生的理论联系实际能力和动 手操作能力。 2、情感、态度、价值观 学生在学习过程中，通过亲身经历体验获得对此算法的感性认识，培养学 生自我获取信息、分析评价信息、、表达呈现信息的能力，进一步提高其信息素养。 二、教学重点难点 重点：算法概念的理解 难点：如何科学合理的选择和设计算法。 三、教学策略与手段 以趣味性问题设置情境，激发学生探索解决问题的兴趣，与学生进行互动 探讨，通过 Flash 演示材料，比较直观地把抽象的问题简单化，使学生的思考 逐步深入，从而总结出算法的概念，学会如何设计和选择算法，培养学生自主 探究学习的能力。 四、教学过程（ 1 课时） （一）我们来共同寻找下面一些生活中比较现实的问题的解决方法。 【问题一】天下真的有“不要钱的午餐”吗？ 某一餐馆门口海报上写着“不要钱的午餐”，规则如下：在三个月内，来
的顺序都坐一遍，以后来吃饭就可永远免费” 。于是有人想，这太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友参加这项活动，可是，吃了十次之后，还没有吃上免费午餐，这是怎么回事呢？ 学生们感觉非常有意思，很快以小组为单位进行热烈的讨论并得出了破解问题 的步骤：①第一个座位５个人都有坐的机会②第二个座位只有４个人中的任一 个有坐的机会（一个人不能同时坐两个座位）③第三个座位只有３个人中的任 一个有坐的机会④第四个座位只有２个人中的任一个有坐的机会⑤第五个座位 只有１个人有坐的机会⑥计算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出结论：需 要吃１２０次才有可能吃上免费午餐。 【问题二】有三个和尚和三个妖怪过河，只有一条能装下两个人的船，在河的 任何一方或者船上，如果妖怪的人数大于和尚的人数，那么和尚就会有被吃掉 的危险。你能不能找出一种安全的渡河方法呢？请写一写你的渡河方案。学 生：学生讨论回答。 〖展示步骤〗 ①两个妖怪先过河，一个妖怪回来； ②再两个妖怪过河，一个妖怪回来； ③两个和尚过河，一个妖怪和一个和尚回来； ④两个和尚过河，一个妖怪回来； ⑤两个妖怪过河，一个妖怪回来； ⑥两个妖怪过河。 【F lash 动画展示】通过讨论和动画展示，我们可以知道，计算机解决问题和 人解决问题一样需要有清晰的解题步骤。算法就是解决问题的程序或步骤。（二）【课件展示】算法的概念：
基于散列表的单片机快速查找算法
1.（1912）《基于散列表的单片机快速查找算法》 源程序代码如下： . /*在IC卡计时收费系统的查找算法中用到了如下数据结构*/ struct f /*刷卡记录的数据结构*/ { unsigned char MemBNum; /*下1条记录的存储块号*/ unsigned char CardID[4]; /*4个字节的IC卡号*/ unsigned char CardType; /*1个字节的卡类型*/ unsigned char FirstTime[2]; /*首次刷卡时间*/ }; /*为了访问的方便，定义如下联合*/ union h { unsigned char Data[8]; /*8个字节的数组*/ struct f Record; /*记录占8个字节*/ }; /*DataRec为联合类型变量*/ union h idata DataRec; /*为了实现存储空间的管理，定义如下全局变量*/ unsigned char MemManage[28]; /*用于存储空间管理的28个内存单元*/ unsigned char NowPoint=0; /*用于存储空间管理的数组指针*/ /*在散列表查找算法中用到了下列函数*/ /*下4个函数为采用I2C总线访问24LC16的函数，由于篇幅原因在本文中未提供原码，读者可参考其它文献*/ /*下4个函数中参数addr为访问24LC16时用到的11位存储地址，返回值指示读写访问是否成功*/ unsigned char wrbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*向24LC16中写一个字节，该字节在odata中。*/ unsigned char rdbyte(unsigned int addr,unsigned char odata); /*从24LC16中读一个字节，读到字节在odata中。*/ unsigned char wr8byte(unsigned int addr,unsigned char *mtd); /*向24LC16中写8个字节，mtd为写缓冲区首址。*/ unsigned char rd8byte(unsigned int addr,unsigned char *mrd); /*从24LC16中读8个字节，mrd为读缓冲区首址。*/ unsigned char hash(unsigned char *ID); /*链地址法的散列表查找算法程序*/ unsigned char hash_search(union h NowRec); /*哈希(hash)函数*/ unsigned char compare(unsigned char *ID1,unsigned char *ID2); /*关键字比较函数*/ unsigned char req_mem(void); /*存储块分配函数*/ void free_mem(unsigned char MemBNum); /*释放存储块函数*/ unsigned char account(union h OutRec,union h InRec); /*计时消费结帐处理函数，可根据实际情况实现*/ /*功能：采用链地址法的散列表查找算法，包含记录的添加与删除 入口参数(NowRec)：待查找的记录 返回值：为0表示无相同关键字记录，将输入记录添加到表尾，为1表示查找成功，结帐并删除该记录*/ unsigned char hash_search(union h NowRec) { unsigned char i,result; /*result为返回的查找结果，result=0查找失败，result=1查找成功*/ unsigned char NowMemBNum; /*当前访问记录的存储块号*/ unsigned char NextMemBNum; /*下1条记录的存储块号*/ unsigned int LastRecAddr; /*链表中上1条已访问记录的首地址或链表首地址*/ unsigned int NowRecAddr; /*链表中当前访问记录的首地址*/ union h ReadRec; /*从24LC16中读到的记录*/ result=0;
折半查找算法及程序实现教案
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。 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。 过程与方法：通过分析多种不同的可能情况，逐步归纳对分查找的基本思想和方法，确定解题步骤。 情感态度与价值观：通过实践体验科学解题的重要性，增强效率意识和全局观念，感受对分查找算法的魅力，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 五、重点难点 教学重点和难点：分解并理解对分查找的过程。 六、教学策略与手段
算法与程序设计》选修教案
第一课初识算法与程序设计 一、教学目标 1、知识与技能 （1）理解算法的概念，培养学生自我探索信息，高效获取信息的能力； （2）能初步利用算法解决简单的问题，培养学生的理论联系实际能力和动手操作能力。 2、情感、态度、价值观 学生在学习过程中，通过亲身经历体验获得对此算法的感性认识，培养学生自我获取信息、分析评 价信息、、表达呈现信息的能力，进一步提高其信息素养。 二、教学重点难点 重点：算法概念的理解 难点：如何科学合理的选择和设计算法。 三、教学策略与手段 以趣味性问题设置情境，激发学生探索解决问题的兴趣，与学生进行互动探讨，通过Flash演示材 料，比较直观地把抽象的问题简单化，使学生的思考逐步深入，从而总结出
算法的概念，学会如何设计 和选择算法，培养学生自主探究学习的能力。 四、教学过程（1课时） （一）我们来共同寻找下面一些生活中比较现实的问题的解决方法。 【问题一】天下真的有“不要钱的午餐”吗？ 某一餐馆门口海报上写着“不要钱的午餐”，规则如下：在三个月内，来宾必须凑够五个人，五人 每次来就餐必须按照不同的顺序坐，直到把所有可能的顺序都坐一遍，以后来吃饭就可永远免费” 。于 是有人想，这太容易了，每人每次坐不同的位置，吃五次不就行了？于是他就叫上自己的朋友参加这项 活动，可是，吃了十次之后，还没有吃上免费午餐，这是怎么回事呢？ 学生们感觉非常有意思，很快以小组为单位进行热烈的讨论并得出了破解问题的步骤：①第一个座位５ 个人都有坐的机会②第二个座位只有４个人中的任一个有坐的机会（一个人不能同时坐两个座位）③第 三个座位只有３个人中的任一个有坐的机会④第四个座位只有２个人中的任一个有坐的机会⑤第五个座 位只有１个人有坐的机会⑥计算：５×４×３×２×１＝１２０⑦得出结论：需要吃１２０次才有可能
二分搜索算法和快速排序算法及分治策略
实验课程：算法分析与设计 实验名称：实验二C/C++环境及递归算法（综合性/设计性） 实验目标： 1、熟悉二分搜索算法和快速排序算法； 2、初步掌握分治算法； 实验任务： 掌握分治策略的概念和基本思想。 实验题： 1、设a[0:n-1]是一个已排好序的数组。请改写二分搜索算法，使得当搜索元素x不在数组中时，返回小于x的最大元素的位置i和大于x的最小元素位置j。当搜索元素在数组中时，I 和j相同，均为x在数组中的位置。设有n个不同的整数排好序后存放于t[0:n-1]中，若存在一个下标i，0≤i＜n，使得t[i]=i，设计一个有效的算法找到这个下标。要求算法在最坏的情况下的计算时间为O（logn）。 2、在快速排序中，记录的比较和交换是从两端向中间进行的，关键字较大的记录一次就能交换到后面单元，关键字较小的记录一次就能交换到前面单元，记录每次移动的距离较大，因而总的比较和移动次数较少。 实验设备及环境： PC；C/C++的编程环境Visual C++。 实验主要步骤： (1)明确实验目标和具体任务； (2)理解实验所涉及的分治算法； (3)编写程序并实现分治算法； (4)设计实验数据并运行程序、记录运行的结果； 实验数据及运行结果、实验结果分析及结论： 1、#include
二分法查找算法
二分查找算法是在有序数组中用到的较为频繁的一种算法，在未接触二分查找算法时，最通用的一种做法是，对数组进行遍历，跟每个元素进行比较，其时间为O(n).但二分查找算法则更优，因为其查找时间为O(lgn)，譬如数组{1，2，3，4，5，6，7，8，9}，查找元素6，用二分查找的算法执行的话，其顺序为： 1.第一步查找中间元素，即5，由于5<6，则6必然在5之后的数组元素中，那么就在{6，7，8，9}中查找， 2.寻找{6，7，8，9}的中位数，为7，7>6，则6应该在7左边的数组元素中，那么只剩下6，即找到了。 二分查找算法就是不断将数组进行对半分割，每次拿中间元素和goal进行比较。 #include
if(index != -1) cout<
几种经典快速块匹配运动估计算法的比较研究
Computer Knowledge and Technology 电脑知识 与技术计算机工程应用技术本栏目责任编辑：梁书 第6卷第32期(2010年11月)几种经典快速块匹配运动估计算法的比较研究 肖敏连 （湖南人文科技学院计算机科学技术系，湖南娄底417000） 摘要：块匹配运动估计算法被许多视频编码标准采用以消除视频序列帧间的时间冗余信息，而运动估计往往是视频编码器中的最耗时的部分，为了加快视频编码速度，许多快速运动估计被相继提出，该文首先对三种经典的快速运动估计算法进行详细的分析，然后把这三种经典快速运动估计算法嵌入到国际视频编码标准H.264/AVC 中，在相同的条件下分别对这三种算法进行性能测试，最后通过比较测试结果对三种经典快速运动估计算法的各自的特点进行了总结。 关键词：块匹配；运动估计；算法 中图分类号：TP312文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2010)32-9152-03 Comparative Research on Several Classical Rapid Algorithms of Block-matching Motion Estimation XIAO Min-lian (Department of Computer Science and Technology of Hunan Institute of Humanities,Science and Technology,Loudi 417000,China) Abstract:Block-matching motion estimation was adopted by many video standards to eliminate the temporal redundancy information be -tween successive frames,and usually the motion estimation is the most time consuming part of the whole encoding process.Many rapid motion estimation algorithms are developed in the past twenty years successively.This paper firstly analyzed the three classical rapid block-matching motion estimation algorithms.Then these algorithms were inserted into the H.264/AVC reference software.The three classic rapid block-matching motion estimation algorithms'performances were tested under the same condition.Finally,the characteristics of the three classical rapid algorithms were summarized according to the experimental results. Key words:block-matching;motion estimation;algorithm 对于视频图像序列，如果帧与帧之间不是场景变换，运动幅度不是很大，则两帧之间就会存在很大的时间相关性即时间冗余，可以通过运动估计来消除时间冗余，从而达到视频压缩的目的。块匹配运动估计算法是目前应用最广泛的一种运动估计算法，它已被许多视频编码标准所采纳，如MPEG-1/2/4、H.261、H.263及H.264/AVC 等等[1-2]。最基本的块匹配算法是全搜索（FS ，Full Search ）算法，虽然它能通过对搜索范围内所有的点进行搜索而找到最佳匹配点，但其计算量非常巨大，因此寻求快速的块匹配运动估计算法成了视频编码中热点问题。 1几种快速经典运动估计算法的搜索策略 运动搜索的目的就是要寻找最优匹配点。在搜索过程中可以采用上述不同的起点预测方法和块匹配准则来加快搜索速度或提高精度。搜索策略选择适当与否对运动估计的准确性、运动估计的速度都有很大的影响。最简单、最可靠、搜索精度最高的是全搜索法，但由于它计算复杂度高，不易于实时应用，为此人们提出了各种改进的快速算法，下面介绍几种经典的快速运动估计算法。 1.1三步搜索算法 三步搜索算法[3](Three Step Search ，TSS)于1981年由T.KOGA 等人提出，作为 一种简单有效的运动估计技术，被广泛使用在低比特率视频压缩场合中，当最大搜 索距离为7，搜索精度取1个像素，则步长为4、2、1，共需三步即可满足要求，因此 而得名三步法。 TSS 采用一种由粗到细的搜索模式，从搜索窗中心点开始，按一定步长取周围 8个点构成每次搜索的点群，然后进行匹配计算，跟踪到最小块误差MBD 点。 TSS 算法具体执行步骤：①它先确定一个中心点，确定最大搜索长度，然后以 最大搜索长度的1/2作为步长，在中心点周围取离中心点距离为一个步长的8个 点，将这9个点按照匹配原则进行计算，得到最佳匹配点；②然后以上一步得到的 最匹配的块为中心，搜索与此相距为最大搜索长度1/4搜索窗口距离的8个点进 行比较，再通过比较找出最匹配的块；③最后比到步长为1时，找出此时的最佳匹 配点就是最终的结果。 图1为TSS 的一个搜索图示。该算法简单、健壮、性能良好。但第一步的搜索步收稿日期：2010-09-07 基金项目：湖南人文科技学院教改课题（RKJGY0928，RKJGZ0706）资助 作者简介：肖敏连（1969-），女，湖南娄底人，实验师，本科，主要研究方向为多媒体技术。 图1TSS 搜索图示 ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.32,November 2010,pp.9152-9154E-mail:kfyj@https://www.360docs.net/doc/c74851569.html, https://www.360docs.net/doc/c74851569.html, Tel:+86-551-569096356909649152
折半查找法
二分查找是在我们整个数据结构当中一个比较重要的算法，它的思想在我们的实际开发过程当中应用得非常广泛。 在实际应用中，有些数据序列是已经经过排序的，或者可以将数据进行排序，排序后的数据我们可以通过某种高效的查找方式来进行查找，今天要讲的就是折半查找法(二分查找)，它的时间复杂度为O(logn)，将以下几个方面进行概述 了解二分查找的原理与思想 分析二分查找的时间复杂度 掌握二分查找的实现方法 了解二分查找的使用条件和场景 1 二分查找的原理与思想 在上一个章节当中，我们学习了各种各样的排序的算法，接下来我们就讲解一下针对有序集合的查找的算法—二分查找（Binary Search、折半查找）算法，二分查找呢，是一种非常容易懂的查找算法，它的思想在我们的生活中随处可见，比如说：同学聚会的时候喜欢玩一个游戏——猜数字游戏，比如在1-100以内的数字，让别人来猜从，猜的过程当中会被提示是猜大了还是猜小了，直到猜中为止。这个过程其实就是二分查找的思想的体现，这是个生活中的例子，在我们
现实开发过程当中也有很多应用到二分查找思想的场景。比如说仙现在有10个订单，它的金额分别是6、12 、15、19、24、26、29、35、46、67 请从中找出订单金额为15的订单，利用二分查找的思想，那我们每一次都会与中间的数据进行比较来缩小我们查找的范围，下面这幅图代表了查找的过程，其中low，high代表了待查找的区间的下标范围，mid表示待查找区间中间元素的下标（如果范围区间是偶数个导致中间的数有两个就选择较小的那个） 第一次二分查找 第二次二分查找
第三次二分查找 通过这个查找过程我们可以对二分查找的思想做一个汇总：二分查找针对的是一个有序的数据集合，查找思想有点类似于分治思想。每次都通过跟区间的中间元素对比，将待查找的区间范围缩小为原来的一半，直到找到要查找的元素，或者区间被缩小为0。 一：查找的数据有序 二：每次查找，数据的范围都在缩小，直到找到或找不到为止。 2 二分查找的时间复杂度 我们假设数据大小为n，每次查询完之后，数据就缩减为原来的一半，直到最后的数据大小被缩减为1 n,n/2,n/4,n/8,n/16,n/32,…………,1
高中信息技术 算法与程序设计-递归算法的实现教案 教科版
递归算法的实现 【基本信息】 【课标要求】 （三）算法与问题解决例举 1. 内容标准 递归法与问题解决 （1）了解使用递归法设计算法的基本过程。 （2）能够根据具体问题的要求，使用递归法设计算法、编写递归函数、编写程序、求解问题。 【教材分析】 “算法的程序实现”是《算法与程序设计》选修模块第三单元的内容，本节课是“递归算法的程序实现”，前面学习了用解析法解决问题、穷举法解决问题、在数组中查找数据、对数进行排序以及本节的前一小节知识点“什么是自定义函数”的学习，在学习自定义函数的基础上，学习递归算法的程序实现是自定义函数的具体应用，培养学生“自顶向下”、“逐步求精”的意识起着重要的作用。 『递归算法在算法的学习过程中是一个难点，在PASCAL和C语言等程序语言的学习过程中，往往是将其放在“函数与过程”这一章节中来讲解的。递归算法的实现也是用函数或是过程的自我调用来实现的。从这一点上来讲，作者对教材的分析与把握是准确的，思路是清晰的，目标是明确的。』 【学情分析】 教学对象是高中二年级学生，前面学习了程序设计的各种结构，在学习程序设计各种结构的应用过程中培养了用计算机编程解决现实中问题的能力，特别是在学习循环语句的过程中，应用了大量的“递推”算法。前一节课学习了如何自定义函数，在此基础上学习深入学习和体会自定义函数的应用。以递推算法的逆向思维进行求解问题，在学习过程中体会递归算法的思想过程。多维度的思考问题和解决问题是提高学生的学习兴趣关键。 『递归算法的本质是递推，而递推的实现正是通过循环语句来完成的。作者准确把握了学生前面的学习情况，对递归算法的本质与特征也分析的很透彻，可以说作者对教学任务的分析是很成功的，接来就要看，在成功分析的基础上作者是如何通过设计教学来解决教学难点的了。』 【教学目标】
分块子空间追踪算法
第34卷第4期2015年12月 计一算一技一术一与一自一动一化 Com p utin g Technolo gy and Automation Vol .34,No .4 一Dec.2015 收稿日期:2015-04-04 基金项目:江苏省科技厅工业支撑计划项目(BE2010072);常州市科技局国际合作项目(CZ20123006) 作者简介:庄燕滨(1964 ) ,男,江苏常州人,教授,硕士生导师,研究方向:智能信息处理,视频图像处理,模式识别,软件测试技术三?通讯联系人,E -mail :915866335@qq .com 文章编号:1003-6199(2015)04-0064-05 分块子空间追踪算法 庄燕滨1,2? ,王化程1 (1.河海大学计算机与信息学院,江苏南京一211100;一2. 常州工学院计算机信息工程学院,江苏常州一213002)一一摘一要: 压缩传感理论是一种充分利用信号稀疏性或者可压缩性的全新信号采样理论三该理论表明,通过采集少量的信号测量值就能够实现可稀疏信号的精确重构三本文在研究现有经典重构算法的基础上,提出结合图像分块思想和回溯思想的分块子空间追踪算法(Block Subs p ace Pursuit ,B _SP )用于压缩传感信号的重构三该算法以块结构获取图像,利用回溯过程实现支撑集的自适应筛选,最终实现图像信号的精确重构三实验结果表明,在相同测试条件下,该算法的重构效果无论从主观视觉上还是客观数据上都有不同程度的提高三 关键词:信号处理;压缩传感;稀疏表示;重构算法;匹配追踪中图分类号:TP301.6一一一一一一文献标识码:A Block Subs p ace Pursuit Al g orithm ZHUANG Yan -bin 1 ,2? ,WANG Hua -chen g 1 https://www.360docs.net/doc/c74851569.html, p uter and Information colle g e ,HoHai Universit y ,Nan j in g ,Jian g su一211100,China ; 2.School of Information and En g ineerin g ,Chan g zhou Institute of Technolo gy ,Chan g zhou ,Jian g su一213002,China ) 一一Abstract :This p a p er researched the existin g classical reconstruction al g orithm ,and p resented a new Block Subs p ace Pursuit (B _SP )al g orithm ,which combines the blocks thinkin g and the backin g p rocess for reconstruction of si g nals.The al g orithm obtains an ima g e b y block structure ,usin g the backin g p rocess to achieve the su pp ort of set ada p tive screenin g ,and ultimatel y achieves a p recise reconstruction of the ima g e si g nal.The ex p erimental results show that the p ro p osed al g o -rithm can g et better reconstruction p erformances both visuall y and ob j ectivel y . Ke y words :si g nal p rocessin g ;com p ressive sensin g ;s p arse re p resentation ;reconstruction al g orithm ;matchin g p ursuit ; 1一引一言 在传统采样中,为了避免信号失真,采样频率不得低于信号带宽的2倍,这就是著名的香农 (Shannon ) 采样定理三那么对于数字图像二视频数据的采样,如果按照香农定理采样必定会产生大量 数据,数据的存储和传输将面临巨大挑战[ 1] 三在2006年,由美国科学院院士D.Donoho 和斯坦福 大学的E.Cand ès 提出的压缩传感(Com p ressive Sensin g ,CS ) 理论为解决这一问题带来了曙光三其核心思想是将压缩与采样过程合二为一,首先以随 机投影方式采集稀疏信号的测量值,在采样的同时完成了信号的压缩,最终通过求解一个最优化问题 由测量值重构出原始信号[ 2] 三它突破了传统香农采样定理的限制,在信号采样的同时对数据进行适当的压缩,提高数据的使用效率,缓解了信号采样二处理二传输和存储过程中所面临的越来越大的压力,为信号获取与传输带来了革命性的进展三自从压缩传感理论提出以后就引起了信号领域相关研究人员广泛地关注,其突出的优点和广阔的应用前景使得它在信号处理领域展现出了旺盛的生命力三
算法与程序设计(教科版)教案
算法与程序设计（教科版）教案 1-1节计算机解决问题的过程 一、教学目标 1、知识与技能 （1）让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。 （2）让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自然语言描述。 （3）让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。 2、方法与过程 （1）培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。 （2）培养学生调试程序的能力。 （3）培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。 3、情感态度和价值观 通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。 二、重点难点 本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程序等步骤。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。 三、教学环境 1、教材处理 教学内容选用中华人民共和国教育部制订的《普通高中技术课程标准》（2003年4月版）中信息技术部分的选修模块1“算法与程序设计”第一章的第一课“计算机解决问题的过程”。教材选用《广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计》第三章第一节，建议“算法与程序设计”模块在高中一年级下学期或高中二年级开设。 根据2003年4月版《普通高中技术课程标准》的阐述，“算法与程序设计”是普通高中信息技术的选修模块之1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作，掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基础知识，用于本节课的启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码，运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基础。 让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。 2、预备知识 本节课相联系的旧知识是计算机的基本操作中鼠标、键盘操作，启动、关闭程序，窗口、菜单操作和文字编辑等基础知识，还有解决数学问题的步骤等知识。 3、硬件要求
折半查找算法及程序实现教案
折半查找算法及程序实现 一、教材分析 教学重点：以图示法方式，演示折半查找算法的基本思想。 教学难点：由折半查找算法的思想到程序代码编写的转换，尤其是其中关键性语句的编写是教学中的难点。 二、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。 三、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。 过程与方法：通过分析多种不同的可能情况，逐步归纳对分查找的基本思想和方法，确定解题步骤。 情感态度与价值观：通过实践体验科学解题的重要性，增强效率意识和全局观念，感受对分查找算法的魅力，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 四、教学策略与手段 1、教学线索：游戏引领---提出对分查找原理--- 解析对分查找的算法特征---实践解决问题。 2、学习线索：分解问题---归纳问题---实践提升，在三个阶段的不断推进中明确对分查找算法，总结规律。 五、教学过程
1、新课导入 （1）热身：游戏（2分钟） 找同学上来找一本上千页电话册里面的一个名字。(课程导入我写的不是很详细，自己设计哦) （2）教师引导：所以我不希望只有他一个人体验这种方便，我们教室里还有一大帮人，其实这种什么不止用于查找电话铺，还可以运用到实际生活中，教室里有这么多人，坦白说，按学校的老方法一个人一个人的数，对所有老师来说都及其费力，那我们想想，是不是数数2368，这样好点对吗？。不要小看这种想法，他其实是非常棒的，他能把解决问题的时间缩短一半，因此我们提出了这种算法 2、新课： 首先我们一起来看一看折半查询算法中的“折半”的含义。 师：何为折半呢？ 生：减半；打一半的折扣。 例如，我手里拿着一根绳子，现在我们来进行折半试验，首先拿住绳子的两个端点， 然后从中点的位置进行对折，这样绳子就缩短为原来长度一半，然后将一半的绳子继续执行与刚才相同的操作，使得绳子的长度逐渐的缩短，直到绳子长度短得不能再进行折半了。 师：那什么时候就不能再折半了呢？ 生：即绳子的两个端点合二为一为止。 折半查找算法的思想与绳子折半的过程基本相同。下面我们先通过图示来看看折半查找算法究竟是什么？ 教学步骤二：分解对分查找算法（5分钟）
算法与程序设计教案
算法与程序设计思想 【基本信息】 【课标要求】 （一）利用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。 （2）经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过程。 （4）了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。 【学情分析】 高一年级的学生已具备了一定的观察、思考、分析和解决问题能力，也已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备。因此，对于如何将解决问题的思路画成流程图已有一定的基础，但可能还不很熟练，尤其对刚学过的循环结构，教师在课堂上要注意引导。 『此处说“已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备”，应该是指在必修部分对“计算机解决实际问题的基本过程”已有所体验与了解，或是指已学习过数学中相关模块的知识，这是本案例教学得以实施的必不可少的前提条件。』 【教学目标】 1.知识与技能： 建立求一批数据中最大值的算法设计思想，并将算法的设计思想用流程图表示出来。 2.过程与方法： 利用现实生活中比较身高的活动，以及对武术比赛中“打擂台”流程的逐步梳理，让学生学会从此类生活实际中提炼出求最大值的思想方法，即算法思想。 培养学生分析问题、解决问题的能力，让学生学会在面对问题时能梳理出解决问题的清晰思路，进而设计出解决某个特定问题的有限步骤，从而理解计算机是如何解决、处理某种问题的。 『在过程上，通过现实生活中的实例来引导学生总结“求最大值”的算法思想。过程的实现关键在于实例引用是否贴切，是否有利于学生向抽象结论的构建。本案例的实例选择是符合这一要求的。在方法上，注重培养学生分析、解决问题的一般能力，再次体验与理解应用计算机解决问题的基本过程，为后面更一步的学习打下基础，积累信心。』 3.情感态度与价值观：