第一单元第3课 精准的查找算法（教学课件）信息科技鲁教版五年级下册（新教材）

第１单元 常用的经典算法 精准的查找算法 第3节 鲁教版·五年级 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 知识总结 04 智慧挑战 05 目录 CONTENTS 2 掌握顺序查找和二分查找的基本原理，理解算法的效率差异，培养逻辑思维和问题分解能力。 学习目标 了解查找算法在生活和计算机领域的广泛应用，认识到算法在解决实际问题中的价值。 通过学习查找算法，感受算法与生活的紧密联系，激发学习兴趣和探索精神。 新知探究 三位同学一起玩猜整数游戏,他们轮流扮演三个角色:出题人、证明人和竞猜人。出题人从1-100中 选择一个整数,并告诉证明人,而竞猜人则尝试猜出选定的整数。谁能用最少的次数猜中该数,谁就是赢家。 那么,竞猜人如何能快速地找到这个整数呢? PART 1 1.顺序查找法 新知探究 顺序查找就是指从一组数据的第一个元素开始,逐个比较每个元素,直到找到目标元素或查找完所有元素为止。 如果找到目标元素,则查找成功;如果查找完所有元素仍未找到目标元素,则查找失败。 小组探究 请同学们通过小组探究的方式，补全图中运用顺序查找法猜整数游戏的程序,并调试运行 小组探究 在理想情况下,运用顺序查找法猜整数游戏需要几次可以猜中? 在最差情况下,需要几次可以猜中? 顺序查找法也可以从末尾的数字开始,修改图中的程序,实现从数字100开始自动查找的功能。 小组探究 顺序查找法以简单直观和通用性强而著称。 但在数据量较大时,查找效率相对较低。 PART 2 2.二分查找法 新知探究 优化该游戏，在猜整数游戏中，每当竞猜人报出一个数字后,证明人会提供反馈,告诉竞猜人所猜的整数是比目标数高了还是低了。 那么,竞猜人又该如何以最少的次数猜中目标数呢? 新知探究 在1-100整数范围内，若目标数是59，最快多少次能猜中? ①竞猜人说出1-100之间的中间整数。证明人回答“猜小了”猜数人舍弃所有比中间数小的数字。 ②竞猜人在剩下的数字中继续说出中间整数证明人回答“猜大了”，竞猜人再次舍弃所有比中间数大的数字。 ③ 继续重复以上步骤,直至找到目标数,总共猜了_次。 新知探究 新知探究 每次猜整数时都会舍弃一半的数据,这种算法被称为二分查找法。 二分查找法,也称折半查找法,是一种在有序数据集中查找特定元素的算法。 小组探究 同桌二人相互使用二分查找法尝试猜整数游戏，体会二分查找法的含义。 小组探究 我们从数字1-100范围内选择一个整数，让计算机来猜。 请同学们以小组合作探究的方式补全下列程序，并调试运行。 新知探究 二分查找法猜整数游戏在理想情况下，最少几次可以猜中?最差情况下，最多几次可以猜中? PART 3 3.查找算法 的应用 新知探究 某工厂生产了一批螺母,共计1000个。其中 有一个螺母存在质量超标的情况。由于这批螺母的形状和大小完全一致,工厂需要寻找一个有效的方法来精准识别出这个质量异常的螺母。 新知探究 请同学们以小组合作的方式，讨论是否可以利用一架天平找出质量异常的螺母。 新知探究 顺序查找法是随机选择一个螺母,利用天平分别和其他螺母进行称量比较,当天平不平衡时,较重的那个螺母就是质量异常的。 新知探究 二分查找法是将1000个螺母平均分为2份,利用天平进行称重,较重的一组中必然包含质量异常的螺母。再将该组螺母平均分为2份,再次称重并找出重的一组。依次类推,就可以逐步 缩小范围,最终找到质量异常的螺母。 新知探究 在最好和最坏情况下,两种算法找到质量异常的螺母分别比较了多少次? 在一个无序的数组中查找一个特定的元素，应该使用哪种查找算法（） A. 顺序查找 B. 二分查找 C. 两种算法都可以 D. 两种算法都不可以 智慧挑战 智慧挑战 解析：二分查找要求数据有序，而顺序查找无此限制，因此无序数组只能用顺序查找。 答案：A 解析：数据量大时二分查找效率远高于顺序查找。1000个元素二分查找最多只需比较10次。 答案：B 在一个有1000个元素的有序数组中查找特定元素，哪种算法效率更高（） A. 顺序查找 B. 二分查找 C. 两种算法效率一样 D. 无法确定 知识总结 精准的查找算法 顺序查找法 二分查找法 查找算法的应用 谢谢 下节课见！ Thanks！ 鲁教版·五年级 $