资源简介

(共35张PPT)
第5单元 第2课
图书的排序算法
（湘科版）五年级
下
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
认识到高效的信息处理对社会的积极影响，同时关注技术应用的伦理问题，意识到不当的信息处理可能带来的隐私和安全问题。
提高数字化工具的应用能力，通过算法实现和优化，培养创新思维，增强编程技能，并探讨改进算法的可能性，以提高效率。
掌握基本的算法思想和步骤。能够使用算法思维来解决实际问题，熟练应用冒泡排序算法。
理解排序在信息处理中的重要性。意识到排序算法在计算机科学及日常生活中的广泛应用。
02
新知导入
活动背景
在现实生活中，排序很重要。例如，电子邮件一般按接收时间排序以便及时处理；网上购物时，可以按商品销量或者价格高低排序以方便挑选；对图书进行排序，更便于查找和借阅。
计算机图书排序算法在信息检索、数据管理、用户体验、复杂查询、数据分析、系统性能、应用场景和算法研究等方面具有重要意义，是现代信息系统中不可或缺的工具。
02
新知导入
活动目标
1、了解排序的作用和规则。
2、理解冒泡排序算法的基本思想。
3、体验冒泡排序算法的程序实现。
02
新知导入
03
新知讲解
一、排序的作用和规则
排序是按照一定的规则，将无序的物品或对象变为有序的过程。排序的目的是便于快速查找和有效管理。排序的规则多种多样，例如高矮排序。
03
新知讲解
一、排序的作用和规则
还可以按照快慢、大小、颜色和字母顺序等排序。
03
新知讲解
二、冒泡排序算法
在日常生活中，对于一些简单的排序任务，我们可以通过观察，快速完成。对于一些比较复杂的排序任务，比如，要将成百上千本书按照编号或书名排好序，就需要使用科学合理的方法。
03
新知讲解
采用冒泡方法排序
以根据分册编号对儿童百科全书排序为例，图书排序问题可转化为将一组数“3241”，按从小到大、从左到右的顺序重新排列。
03
新知讲解
要解决这个问题，可以采用“依次比较相邻两个数的大小，根据比较结果决定是否交换顺序，重复这个过程，直到完成全部排序”的方法。
03
新知讲解
4个数排序：需要3趟、6次比较、4次交换。第1趟把最大的数排在正确位置。第2趟把第2大的数排在正确位置，以此类推。具体步骤如下:
03
新知讲解
尝试使用冒泡排序算法完成下列任务，并记录相关数据。
探究实践
将“4321”按从小到大、从左到右排序
趟次 完成每趟后的排序结果 比较次数 交换次数
第1趟
第2趟
第3趟
小结 共计：（ ）趟，（ ）次比较，（ ）次交换。
03
新知讲解
尝试使用冒泡排序算法完成下列任务，并记录相关数据。
探究实践
将“4321”按从小到大、从左到右排序
趟次 完成每趟后的排序结果 比较次数 交换次数
第1趟 3214 3 3
第2趟 2134 2 2
第3趟 1234 1 1
小结 共计：（ 3 ）趟，（ 6 ）次比较，（ 6 ）次交换。
03
新知讲解
算法的优化
通过观察发现，如果某趟没有发生数据交换，说明这些数已经按要求排列好。增加“在某一趟没有发生交换，排序完成”的判断条件，可以减少比较次数，优化算法。
03
新知讲解
冒泡排序算法的基本思想是：重复地依次比较一组数中两个相邻的数，如果顺序不符合要求就交换位置，直到没有交换需要，排序完成。这种排序的过程很像水泡从水底往上冒，因而得名冒泡排序。
采用冒泡排序算法对n个不同大小的数进行排序，有以下基本规律：
03
新知讲解
探究实践
尝试对4个不同大小、不同排列顺序的数按照从小到大排序，验证上文中有关冒泡排序的基本规律。
将“6357”按从小到大、从左到右排序
趟次 完成每趟后的排序结果 比较次数 交换次数
第1趟 3567 3 2
小结 共计：（ 1 ）趟，（ 3 ）次比较，（ 2 ）次交换。
03
新知讲解
三、冒泡排序算法的程序实现
采用冒泡排序算法对大量数据进行排序时，编写计算机程序实现算法速度快，准确率高。
03
新知讲解
1、运行冒泡排序程序，将一组数按从小到大排序。
探究实践
03
新知讲解
03
新知讲解
03
新知讲解
2、输入不同数据，观察不同数据排序所需趟次。
探究实践
4 4 4
04
课堂练习
1、排序的主要作用是（ ）
A. 让数字变得更复杂 B. 让数据更整齐，方便查找和使用
C. 让数字颜色更漂亮 D. 让数字消失
2、 冒泡排序中，每一趟比较的目的是( )
A. 把最小的数移到最左边
B. 把最大的数移到当前未排序部分的最后
C. 随机交换数字的位置
D. 把中间的数移到右边
3、 如果要对5个数进行从小到大排序，最多需要几趟？ （ ）
A. 3趟 B. 4趟 C. 5趟 D. 2趟
B
B
B
04
课堂练习
4、在冒泡排序中，如果相邻的两个数左边比右边大，应该( )
A. 保持不动
B. 交换它们的位置
C. 直接删除大的数
D. 把大的数标记成红色
5、 以下哪组数字经过一趟冒泡排序后可能变成“2 3 1 4”？
A. 3 2 1 4 B. 1 3 2 4 C. 3 1 2 4 D. 4 3 2 1
二、判断题
1、如果两个数相等，冒泡排序时会交换它们的位置。（ ）。
B
×
C
04
课堂练习
三、操作题
完成“386415” 六个数据采用冒泡排序进行从小到大、从左到右排序。
05
拓展延伸
排序在生活中的应用
超市会将饮料、零食、日用品分类摆放，排序让顾客快速找到需要的商品，就像数字排序能更快找到最大值一样！
05
拓展延伸
另一种简单排序——选择排序
每次选最小的数排队——选择排序。选择排序像“排队点名”，每次从剩下的数里选出最小的放在最前面，重复直到全部有序。
05
拓展延伸
计算机的“超能力”——快速排序
计算机如何处理大量数据？计算机用算法快速处理成千上万的数字，比如快速排序（比冒泡更快），但需要更复杂的规则。
05
拓展延伸
逆序对的秘密
排序难度的“温度计”，如果数列中逆序对（如3在1前面）越多，排序需要的交换次数就越多，就像收拾乱房间更费时间。
05
拓展延伸
排序与搜索的关系
先排序再搜索，速度更快，就像字典按字母排序后查单词更快，排序后的数字用二分查找能快速定位目标。
06
课堂总结
1
引入新知内容
图书的查找算法
2
排序的作用和规则
3
冒泡排序算法
4
冒泡排序算法的程序实现
5
进行相关知识拓展
1
2
3
4
5
07
板书设计
图书的查找算法
1、进行新知引入
2、排序的作用和规则
3、冒泡排序算法
4、冒泡排序算法的程序实现
5、进行知识拓展
课后作业。
1、冒泡排序法的具体应用。
08
课后作业
1、如果用冒泡排序法将5个大小不同的数从小到大排序。经过第一趟比较和交换， 一定能排在正确的位置。最少需要 趟，最多需要 趟。
2、在排序时，如果这组数中有相同的数应该如何处理
最大数
1
4
不交换它们的位置，保持原来的顺序。
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