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(共21张PPT)
义务教育信息科技（2024）五年级　　　　　　　　　　
第1课时
第五单元　把数据排列有序
五年级下册
第20课　化大为小桶排序
1
2
认识桶排序算法，能够使用自然语言描述桶
排序算法的执行步骤。
了解桶的数量和范围在桶排序中的作用，感
受将大的数据量化大为小的分治思想。
学习目标
第20课　h化大为小桶排序
这一课学习排序算法中较常用的又一种方法—桶排序算法。利用这个方法可以把较大的数据量分为较小的数据量，便于分析处理。
第20课　课堂导入
　　老师收到了50位同学参加朗诵活动的报名信息表，这些同学来自一至五年级各班。现在这些信息表处于混乱状态，老师希望把这些信息表按照报名同学的年龄从小到大排序。
　　现在请你帮助老师想一个方法来完成这个任务。　　
任务情境
一 分析桶排序的算法
二 桶排序算法的应用
学习活动
第20课　学习活动
提示：信息表中年龄大小是实际岁数。
先把学生信息表中的年龄数据整理为表格。观察数据，说一说自己的想法。
第20课　学习活动
任务分析
9.08表示9岁8个月
一、分析桶排序的算法
要把报名信息表按照学生的年龄从小到大排序。
数据有点多，人工操作起来很繁琐，有没有其他方法呢？
可以使用桶排序的方法来完成。
直接用前面所学排序法来排序好吗？
第20课　学习活动
一、分析桶排序的算法
任务分析
　　桶排序中的“桶”代表的是一个数据区间范围，里面可以放置一个或多个数据，就像一个容器一样。
第20课　学习活动
一、分析桶排序的算法
认识“桶”
每个年级学生的年龄会在不同的区间范围。
一个年龄区间可以是一个桶。每个年龄段分别设一个桶。
第20课　学习活动
认识桶排序
一、分析桶排序的算法
　 第1步：设置5个桶（数据区间），用于放置不同年龄段的信息表。
第20课　学习活动
桶排序步骤
一、分析桶排序的算法
第1个桶：年龄为7（含）至8岁的学生信息表
第2个桶：年龄为8（含）至9岁的学生信息表
第3个桶：年龄为9（含）至10岁的学生信息表
第4个桶：年龄为10（含）至11岁的学生信息表
第5个桶：年龄为11（含）至12岁的学生信息表
　　第2步：把所有年龄数据逐个放入对应的桶里，填写表格。
第20课　学习活动
一、分析桶排序的算法
桶排序步骤
　第3步：把每个桶里放入的信息表按年龄大小排序。
用所学排序方法，分别完成每个桶内的数据排序。
第20课　学习活动
一、分析桶排序的算法
桶排序步骤
　　第4步：依次取出5个桶里已经排好序的信息表，按桶号顺序组合到一起，全部信息表就排序完成了。
第20课　学习活动
一、分析桶排序的算法
桶排序步骤
第20课　学习活动
桶排序的基本过程
　　通过上述操作，可以总结桶排序算法的一般步骤。
　　1. 创建桶，确定桶的区间范围和数量。
　　2. 把所有数据逐个放入对应的桶中。
　　3. 对每个桶内的数据进行排序。
　　4. 按照桶的顺序把数据组合起来。
一、分析桶排序的算法
　　桶排序有哪些优势？又存在哪些不足？
　　提示：
1．可以从数据量来分析，数据量分别是20个、500个、1 000个、100 000个等时的排序情况。
2．可以通过网络搜索这一问题并阅读，小组同学一起分析讨论，确定主要结论并在全班交流分享。
第20课　学习活动
二、桶排序的优势与不足
讨论交流
第20课　学习活动
二、桶排序的优势与不足
　　桶排序是一种化大为小、分而治之的问题分解思想。主要优势举例如下：
　　1. 面对大量数据，没办法将所有数据一次处理完成时，可以划分成一定数量的桶来分别处理；
　　2. 在数据分布均匀时，具有较高的排序效率，因为桶排序将数据分散到多个桶中独立进行排序，不需要逐个比较和交换数据；
　　3. 可以灵活调整桶的数量，优化桶排序的性能；
　　4. 通过在每个桶中使用稳定性较好的排序算法，可以保证桶排序的稳定性。
讨论交流：桶排序的优势与不足
第20课　学习活动
二、桶排序的优势与不足
　　主要不足举例如下：
　　1. 桶排序需要预先知道待排序数据的范围，否则无法合理设置桶的数量；
2. 数据分布不均匀时影响排序效率，某些桶可能会比其他桶集中了更多的数据，导致排序效率下降；
3. 对于大量重复数据，因某些桶数据过多而增加排序时间。
讨论交流：桶排序的优势与不足
　　
　　1．通过学习桶排序算法，知道面对较大的数据量时，可以使用桶排序，把数据量化大为小来解决问题。
　　2．桶的数量和范围在桶排序中具有关键作用，要合理设置，才能发挥桶排序的作用。
　　3．把大的数据量分解为小的数据量来处理，体现了问题分解的思想。日常学习生活中，要注重培养问题分解的思维能力。
第20课　课堂总结
　　1．在学校组织的参观博物馆活动中，需要为来自不同年级五个班的同学安排车辆和座位。
　　具体情况：如果每个班安排一辆车，车辆座位数不够；如果每个班安排两辆车，每辆车都会有空位置。
　　请你思考：如何规划同学乘车的问题？这个过程中是否存在算法？
1号车
2号车
3号车
4号车
5号车
第20课　拓展与提升
　　2．通过搜索引擎或生成式人工智能应用软件查找：还有哪些常用的排序算法？它们各有什么特点？排序算法可以解决哪些生活与学习问题？
下课啦！

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