5.3 运用典型算法-【中职专用】高一信息技术同步精品课堂（高教版2021·基础模块下册）

5.3 运用典型算法 高教版《信息技术》基础模块（下册） 1 运用排序算法 2 运用查找算法 CONTENT 运用排序算法 人们在长期实践中，总结出很多算法，为编写程序提供了极大的帮助，并在现实生活各领域广泛应用。 排序是数据处理中经常使用的一种算法，即把数据按照从小到大或从大到小的顺序进行排列。 排序算法有很多，如选择排序、插入排序、冒泡排序、堆排序、归并排序等。 1 列表 数据处理通常会涉及很多数据，这些数据需要一个容器进行管理，这个容器就是数据结构，Python中的数据结构主要有序列（列表、元组等）、集合和字典。列表（list）是Python最常用的序列，具有可变性，可以追加、插入、删除和替换元素。 运用排序算法 创建列表 追加元素 创建列表可以使用方括号“[ ]”将元素括起来，元素之间用逗号分隔。 创建空列表用“[ ]”表示。 要在列表中追加单个元素，可使用 append() 方法； 要在列表中追加多个元素或另个列表，可使用“+=”运算符或 extend() 方法。 1 列表 运用排序算法 插入元素 替换元素 使用 insert() 方法可以在列表中指定索引位置插入一个元素。 使用“=”运算符可以替换列表的元素。 1 列表 运用排序算法 删除元素 使用 remove() 方法或 pop() 方法可以删除列表中的元素。 remove() 方法从左至右查找列表中的元素，删除第一个匹配的元素，如果没有找到则提示错误。 1 列表 pop() 方法删除指定索引位置上的元素，如果不指定索引位置，则删除最后一个元素。 运用排序算法 2 选择排序算法 选择排序基本思路： 每次从待排序的数据中选出最小元素，顺序放在之前已经排好序的数据最后，直到全部数据排序完毕。 具体实现方法： 取第一个数和后面的数逐一比较，一轮之后得到最小的数放在第一个，然后开始取第二个，重复之前的比较。 运用排序算法 7 4 5 9 8 2 1 1 4 5 9 8 2 7 1 2 5 9 8 4 7 1 2 4 9 8 5 7 以此类推…… 初始状态 第1轮 第2轮 第3轮 运用排序算法 1. range()函数所带范围“包头不包尾”; 2. len() 函数返回对象(字符、列表、元组等 )长度或项目个数； 3. 使用选择排序，当有n个数时每排一个数，n-1轮就能排完，因此内循环为外循环加1开始。 运用排序算法 3 插入排序算法 插入排序基本思路： 每次取出一个待排序的数据元素，按其大小插入到之前已经排好序的数据集中，直到全部待排序元素插入完毕。 具体实现方法： 从左边开始取值然后和它左边的所有元素值进行比较，如果取的值比它左边的值小就与其交换，重复以上操作。 运用排序算法 7 4 5 9 8 2 1 初始状态 第1轮 4 7 5 9 8 2 1 4 5 7 9 8 2 1 4 5 7 9 8 2 1 第2轮 4 5 7 9 8 2 1 第3轮 4 5 7 8 9 2 1 运用排序算法 第4轮 4 5 7 8 9 2 1 4 5 7 8 2 9 1 4 5 7 2 8 9 1 4 5 2 7 8 9 1 4 2 5 7 8 9 1 2 4 5 7 8 9 1 第5轮 第6轮 1 2 4 5 7 8 9 运用排序算法 1. 起点为i-1，即与当前数的前一个数开始比较； 2. 终点为-1，根据“包头不包尾”的特点，实际上是到a[0]为止； 3. 步长为-1，即逐一递减，向左逐一比较。 运用排序算法 4 Python功能库 Python 既有内置函数和标准库，又有第三方库和工具，可用于文件读写、网络抓取和解析、数据库连接、音视频处理、数据挖掘、机器学习等。 通常用 import 命令就可以引入Python功能库。 引入第三方库random 调用random库中的randint()函数，在0-10之间生成一个随机数 运用排序算法 在 Python 中还可以用内置函数 sorted 实现排序功能，使用更加方便，该函数的语法为: sorted( list, reverse=False/True ) 升序 降序 实践体验 请你阅读课本P84，尝试编写篮球比赛积分排名程序，将积分从高到低进行排序。 运用查找算法 查找也是经常使用的一种算法，即根据给定的某个值，在一组数据中确定一个关键字的值等于给定值的记录或数据元素，如查找列车车次、航班号、员工姓名等。 查找算法也有很多，如顺序查找、二分查找、插值查找、分块查找、二叉树查找、哈希表查找等。 1 顺序查找算法 顺序查找也称线性查找，即从数据结构线性表的一端开始，顺序扫描，依次将扫描到的关键字与给定值相比较。顺序查找多用于查找对象的排列无规律时。 运用查找算法 2 二分查找算法 二分查找也称折半查找