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。
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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