3.2 队列课件-2025-2026学年浙教版高中信息技术选修一

利用AI生成课件的操作说明 操作步骤： （1）用手机将浙教版（2019）高中信息技术选择性必修1“3.2 队列”的内容拍成照片； （2）在手机上打开Deepseek APP，将（1）中的照片上传到该软件的对话框中，并给出恰当的提示词，要求AI根据上传的教学内容的照片生成匹配的课件PPT大纲； （3）将生成的课件PPT大纲从deepseek复制粘贴到Kimi PPT助手的对话框中，给出恰当的提示词，如明确告知AI本节课的教学对象、教学内容，要求生成匹配的课件PPT，然后按提示选择PPT模板。等待AI创作完成后，下载生成的PPT文件，对内容、布局、格式做出合适的修改和调整，就是一个完整的课件PPT了。 以上就是利用AI工具生成课件PPT的全部过程，用到的AI工具有Deepseek、Kimi，其中借助微信电脑端完成数据从手机到电脑端的共享，也可直接在电脑端登录网页版Deepseek，登录账号后也可实现数据deepseek手机端和电脑端的数据同步。 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.2 队列——先进先出的智慧 1 目录 CONTENTS 01. 认识队列：从生活到抽象 02. 顺序实现：数组里的队列 03. 实战应用：加密与叫号 04. 假溢出与循环破解 05. 拓展提升：Python模块与任务 06. 巩固迁移：课后挑战 2 01 认识队列：从生活到抽象 3 生活中有哪些“队列”？ 从生活现象到抽象概念的映射 银行叫号 先取号，先服务 打印机任务 先提交，先打印 食堂打饭 先排队，先打饭 操作系统任务调度 多个程序需要CPU资源时，通常按照请求的顺序进行分配。 共同特点： 先进先出 (FIFO) 4 队列的概念与核心术语 定义 队列是一种先进先出 (First In First Out, FIFO) 的线性表。 它只允许在表的一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作。 队尾 (Rear) 进行插入操作（入队）的一端。 队首 (Front) 进行删除操作（出队）的一端。 5 02 顺序实现：数组里的队列 6 顺序队列的存储 使用一维数组存储队列元素，通过两个“指针”（数组下标）来动态标识队首和队尾的位置。 head 指针: 指向 队首元素 。 tail 指针: 指向 队尾元素的下一个位置 。 队首 队尾 A B C D head = 0 tail = 4 7 队列的基本操作 入队 (Enqueue) 在队尾插入新元素 que[tail] = x tail = tail + 1 出队 (Dequeue) 移除队首元素 x = que[head] head = head + 1 判空 (IsEmpty) 检查队列是否为空 if head == tail: return True 8 03 实战应用：加密与叫号 9 应用一：字符串加密 利用队列的FIFO特性，可以实现一种简单的加密算法。以 "STRING" 为例： 将所有字符依次入队。 然后交替进行以下操作，直到队列为空： 明文: STRING 密文: SRNTGI 队首 (head) 队尾 (tail) S T R I N G head = 0 tail = 6 10 队首 (head) 队尾 (tail) A001 A002 A003 head = 0 tail = 3 应用二：银行叫号系统 将现实世界的排队过程抽象为队列操作： 取号：客户到达，生成新号码，执行 入队 操作。 叫号：窗口空闲，准备服务，执行 出队 操作。 查询等待人数：计算 tail - head 的值。 11 04 假溢出与循环破解 12 队列的“烦恼”：假溢出 当 `tail` 指针不断后移，即使数组前端有空闲空间，也无法继续入队。 逻辑上：队列未满 A B head=0, tail=2 物理上：数组已满 A B C D head=2, tail=4 (越界) 问题：`tail` 指针超出了数组边界，但数组前端仍有空间未被利用！ 13 解决方案：循环队列 将数组在逻辑上视为一个环，当指针到达数组末尾时，通过取模运算使其“回绕”到数组开头。 入队操作 在队尾插入元素 x que[tail] = x tail = (tail + 1) % n 出队操作 移除队首元素 x = que[head] head = (head + 1) % n 14 05 拓展提升：Python模块与任务 15 Python 队列模块 (拓展) Python 标准库 `queue` 提供了线程安全的队列实现，方便在更复杂的程序中直接使用。 导入与创建 import queue q = queue.Queue(maxsize) 入队 (Enqueue) q.put(item) 出队 (Dequeue) item = q.get() 判空 (IsEmpty) if q.empty(): 16 课堂小结 概念 先进先出 (FIFO) 操作 队尾入, 队首出 应用 加密, 叫号系统 进阶 循环队列 17 06 巩固迁移：课后挑战 18 课后任务 基础 完成教材练习1-4，巩固队列的基本操作。 提升 编写一个食堂排队系统，并能实时显示当前队列状态。 挑战 独立实现一个循环队列，解决假溢出问题。 19 预习与思考 请预习下节课内容：栈 (Stack) 队列 (Queue) FIFO (先进先出) 如同排队，先到先得。 栈 (Stack) LIFO (后进先出) 如同叠盘子，后放先取。 思考：它们在操作限制、应用场景上有何不同？ 20 感谢您的观看 THANK YOU FOR READING！ 21 $