资源简介

(共30张PPT)
第三单元 第3节
好汉排排坐
（粤教版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
在冒泡排序的应用中，感受算法对数据整理的价值，践行用科学方法规范排序流程、提升数据处理效率的责任。
能结合排序过程记录表描述冒泡排序，验证其在小规模数据排序中的应用，让数据排序更清晰高效。
能分析冒泡排序的比较交换路径，掌握用自然语言、步骤记录分步解决数据排序问题的方法。
能说出冒泡排序的步骤原理，理解其在水浒卡牌等数据排序任务中的应用逻辑。
03
新知讲解
《水浒传》描绘了 108 位英雄好汉的传奇故事，这些故事至今仍被人们津津乐道。小智想要将打乱的 108 张水浒英雄卡牌按照水浒英雄的座次进行排序，应如何操作呢
03
新知讲解
知目标
1.体验“冒泡排序”的步骤。
2.能描述“冒泡排序”算法的基本原理。
3.能分析“冒泡排序”算法的局限性。
03
新知讲解
03
新知讲解
活动一：群英聚义寻龙首
小智随机选择了以下6位水浒英雄的卡牌，并查找了这6位水浒英雄的座次(见表3-3-1)。
表 3-3-1未排序的水浒英雄座次表
03
新知讲解
勤思考
想一想，各位英雄好汉的座次是按照什么排序的呢
按照座次数值从小到大排序（座次数值越大，代表英雄地位越低）。
活动一：群英聚义寻龙首
03
新知讲解
“冒泡排序”是一种简单的排序算法，指在一组无序的数中，从左至右，比较相邻两个数的大小，再根据比较结果交换两个数的位置，直到把整组数的最大值移动到最后面(最右边)即完成。
小智想要使用“冒泡排序”算法找出这6位水浒英雄中座次数值最大的英雄，他要怎么找呢
活动一：群英聚义寻龙首
03
新知讲解
细探究
使用“冒泡排序”算法，找出这6位英雄中座次数值最大的英雄，并记录寻找步骤(见表 3-3-1)。
第一次比较:13与6比较，13大，交换位置;当前排序状态:6，13，22，114,3.
第二次比较:13与22比较，22大，保持原位;当前排序状态:6，13，22，1，14，3。
第三次比较:22与1比较，22大，保持原位，当前排序状态:6, 13, 22, 1, 14, 3。
第四次比较: 22与14比较，22大，保持原位，当前排序状态:6, 13, 22, 1, 14, 3。
第五次比较:14与3比较，14大，交换位置，当前排序状态:6, 13, 22, 1, 3, 14。
活动一：群英聚义寻龙首
03
新知讲解
勤思考
1.寻找这6位水浒英雄中座次数值最大的英雄的过程，总共需要经过5次的比较交换位置，最终6有位英雄更换了初始位置。座次数值越大，代表地位越低。
2.想一想:“冒泡排序”算法与前面所学的“选择排序”算法有哪些相同之处和不同之处
相同处：均为排序算法，通过比较元素大小来实现数据排序。
不同处：比较交换逻辑：冒泡排序是相邻元素依次比较，逐步将最值 “冒泡” 到末尾；选择排序是每次选取当前范围的最值，与当前位置元素交换。交换操作频率：冒泡排序交换操作较频繁；选择排序交换操作较少。稳定性：冒泡排序（相邻相等元素不交换时）是稳定排序；选择排序是不稳定排序。
活动一：群英聚义寻龙首
03
新知讲解
活动二：英雄有序结义堂
小智使用“冒泡排序”算法找到了座次数值最大的水浒英雄李逵(见表3-3-2)，为了完成剩余英雄的座次排序，需要继续采用“冒泡排序”算法。
表 3-3-2 第一轮排序后的水浒英雄座次表
03
新知讲解
在后续排序过程中，由于每次排序后，最大的元素已经排好位置，因此每次排序的范围可以减少一个元素。这一过程将不断重复，直到整个数列排序完成。
活动二：英雄有序结义堂
03
新知讲解
细探究
依次对相邻的水浒英雄的座次数值进行大小比较，如果左侧比右侧大，则交换位置，比较完成后，把最大座次数值排列到最右侧(见表3-3-3)，将过程记录在表 3-3-3 中。
注意:每轮找到的最大值都不需要参与下一轮的大小比较。
第一轮 6 13 1 14 3 22
第二轮 6 1 13 3 14 22
第三轮 1 6 3 13 14 22
第四轮 1 3 6 13 14 22
第五轮 1 3 6 13 14 22
表 3-3-3 水浒英雄卡牌排序过程记录表
活动二：英雄有序结义堂
03
新知讲解
“冒泡排序”算法通过反复比较相邻元素并交换位置，逐步将数据有序排列。具体来说，从待排序序列的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，若二者的顺序错误(例如，前一个元素比后一个元素大)，则交换它们的位置。此后，重复这一过程，每次排序的范围逐渐缩小，直到所有元素都有序排列。经过不断排序后，最大值的元素会像“气泡”一样“浮”到序列的末尾。
活动二：英雄有序结义堂
03
新知讲解
为了增加排序的难度，小智决定再随机增加两张水浒英雄卡牌，抽取到的水浒英雄卡牌分别是王英和卢俊义(见表3-3-4)。因此，小智需要重新调整卡牌的顺序，以确保每张卡牌都能按水浒英雄座次的顺序进行排列。
活动三：英雄互助排排坐
表3-3-4 新增水浒英雄卡牌顺序表
03
新知讲解
细探究
1.为了简化排序过程，可以将水浒英雄的座次信息转化为具体的数字，请描述排序过程。
需遵循 “相邻比较、左大交换、每轮缩范围、最大值沉底” 的规则，逐步推进。
2.水浒英雄卡牌的最终排序是
宋江、卢俊义、吴用、林冲、鲁智深、武松、李逵、王英
3.从第5轮开始，在排序过程中没有发生任何元素的交换。此时，可以判断该数组已经有序排列，为了提高效率，可以直接结束排序。
活动三：英雄互助排排坐
03
新知讲解
勤思考
假设参与“冒泡排序”的元素共有几个，最坏的情况是所有元素完全逆序，则需要n-1轮比较;最好的情况是所有元素已经有序排列，则需要1轮比较。
说一说“冒泡排序”的缺点是什么。
“冒泡排序” 的缺点：仅适合小规模数据排序，用于大规模数据排序时效率低；即使数据基本有序，仍需进行大量比较和交换操作，性能优化空间有限。
活动三：英雄互助排排坐
03
新知讲解
“冒泡排序”简单易懂，易于操作，适合小规模数据排序，但它被用于大规模数据排序时效率低，且在数据基本有序时仍需进行大量比较和交换操作，性能优化空间有限。
活动三：英雄互助排排坐
03
新知讲解
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活动三：英雄互助排排坐
04
课堂练习
1、在冒泡排序过程中，若某一轮没有发生元素交换，说明（ ）
A.排序已完成，可以终止 B.还需继续下一轮比较
C.数据初始就是有序的 D.必须完成所有轮次才能确定有序
2、关于冒泡排序，下列说法正确的是（ ）
A.冒泡排序是不稳定的排序算法
B.冒泡排序在任何情况下都需要进行n 1轮比较
C.冒泡排序通过相邻元素比较交换，逐步将最大值 “浮” 到末尾
D.冒泡排序适合大规模数据排序
C
A
04
课堂练习
3、冒泡排序是通过反复比较相邻元素并交换位置来实现排序的。（ ）
4、冒泡排序在处理大规模数据时效率很高。（ ）
5、若有n个元素参与冒泡排序，最坏情况下需要n轮比较。（ ）
6、冒泡排序是稳定的排序算法（当相邻相等元素不交换时）。（ ）
7、在冒泡排序中，每一轮都会确定一个元素的最终位置。（ ）
√
X
√
X
√
05
拓展延伸
1、冒泡排序的定义
冒泡排序是一种直观简单的排序算法，核心逻辑是 “相邻比较、左大交换”。它会从待排序序列的起始位置开始，反复对比相邻的两个元素，若左侧元素大于右侧元素，就交换二者位置。这个过程像气泡逐渐上浮，每轮都会把当前范围内的最大值 “推” 到序列末尾，重复多轮后，整个数据就会按顺序排列，比如本课中水浒英雄卡牌的座次排序就用了这个原理。
05
拓展延伸
2、冒泡排序的步骤
冒泡排序需按固定步骤推进：首先从第一个元素开始，逐一对相邻元素比较交换，直到本轮最大值沉到末尾；接着下一轮缩小比较范围，排除已排好的最大值；之后重复上述操作，直到某一轮没有发生任何交换。此时说明所有元素已有序，排序可终止，本课中 6 个英雄卡牌经过 5 轮排序完成，正是遵循了这一步骤逻辑。
05
拓展延伸
3、冒泡排序的稳定性
冒泡排序属于稳定排序算法，核心特点是不会改变相等元素的相对位置。比如若水浒英雄中有座次相同的情况，排序后他们原本的前后顺序不会被打乱。这种稳定性在需要保留数据原始关联信息的场景中很实用，也是它区别于选择排序等算法的重要特征，贴合本课简单排序的应用需求。
05
拓展延伸
4、冒泡排序的适用场景
冒泡排序更适合小规模数据排序，比如本课中少量水浒英雄卡牌的整理。它的优势是原理简单、易理解和操作，无需复杂的逻辑推导。但因为需要频繁进行相邻元素比较和交换，处理大规模数据时效率较低，所以日常应用中，多用来解决数据量少、对排序速度要求不高的简单排序问题。
06
课堂总结
《好汉排排坐》课程小结：通过学习，我们终于明白 “冒泡排序不只是抽象算法，用它给水浒英雄卡牌排序才是妙招”。以后不管是 6 位还是更多英雄排序，都要先思考 “比较交换清晰吗？步骤严谨吗？能实现精准排序吗？”。再也不觉得冒泡排序难懂，也不用担心面对卡牌座次整理的实际问题时没有方向了。
08
板书设计
好汉排排坐
一、群英聚义寻龙首
二、英雄有序结义堂
课后作业:
1、请选取图书馆借阅规则场景，用多分支结构设计读者权限判断算法，说明判断条件与执行路径。
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