第2课 不同算法的效率 课件-2025-2026学年信息科技五年级下册苏科版

不同算法的效率 同一问题可以用不同的算法解决。 那么，猜数游戏中不同算法的效率会不同吗? 8+6=？ 9+7=？ 五下U5 算法的效率 X老师 5-2 不同算法的效率 5-1问题规模与算法步骤的执行次数 5-2不同算法的效率 目 录 CONTENTS 01 不同的猜数方法 与计算机玩猜数游戏 02 不同算法的效率 03 Part One 01 不同的猜数方法 不同的猜数方法 新的猜数游戏规则（猜数范围为1~10）。 当同学A猜数时，同学B会给出“大了”“小了”的提示，并且猜过的数字不能再猜。 思考并讨论：这个猜数游戏规则下，可以有几种猜法? 不同的猜数方法 猜数规律：基于直觉，随便猜 随机猜数 7？ 大了！ 1？ 小了！ 方法一 3？ 猜对了！ 不同的猜数方法 猜数规律：按照从小到大、或从大到小顺序依次猜数 顺序猜数 1？ 小了！ 2？ 小了！ 方法二 3？ 猜对了！ 不同的猜数方法 猜数规律：将数据集一分为二，比较目标值与中间值的大小，逐步缩小查找范围 二分法猜数 从1~10的中间数“5”开始猜 大了！ 3？ 小了！ 方法三 8？ 猜对了！ 或 可能经历多轮猜数 Part Two 02 与计算机玩猜数游戏 体验猜数游戏程序 随机猜数： 第1次我用了 次猜对。 第2次我用了 次猜对。 第3次我用了 次猜对。 顺序猜数： 第1次我用了 次猜对。 第2次我用了 次猜对。 第3次我用了 次猜对。 二分法猜数： 第1次我用了 次猜对。 第2次我用了 次猜对。 第3次我用了 次猜对。 想想：只依据3次猜数的结果能判断出哪种算法更高效吗? （猜数范围为1~10） 用不同的猜数算法与计算机玩猜数游戏，并记录猜对的次数。 Part Three 03 不同算法的效率 不同算法的效率 在玩游戏的过程中，经过多次实验，发现三种猜数算法都存在“最少次数”和“最多次数”，并将这些数据记录在表格中。 结论：在相同的问题规模下，通过比较“最多次数”的数据可以看出，三种猜数算法中，二分法猜数的效率最高。 猜数算法 问题规模：10个数 最少次数 最多次数 随机猜数 1 10 顺序猜数 1 10 二分法猜数 1 4 分析数据，哪种算法效率更高? 猜数算法 问题规模：100个数 最少次数 最多次数 随机猜数 1 100 顺序猜数 1 100 二分法猜数 1 7 现有一个包含30个数字的斐波那契数列，需要查找“17711”是其中的第几项。 枚举法流程图 请你使用“枚举法查数”和“二分法查数”两个自定义函数编写程序，帮助完成查找任务。同时，观察两种算法的执行情况，并验证这两种算法的效率的差别。 体验不同算法的效率 斐波那契数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34、… 程序界面 体验不同算法的效率-枚举法VS二分法 斐波那契数列程序 枚举法程序 体验不同算法的效率-枚举法查数 是第22个数，用时（ ）秒 运行程序，输入17711，记录答案和时间 二分法程序 体验不同算法的效率-二分法查数 是第22个数，用时（ ）秒 运行程序，输入17711，记录答案和时间 用二分法查数时，有限数列里的数据必须是有序的。由于二分法的查数效率较高，因此在有限的有序数列中查数时，往往首选二分法。 不同算法的效率 “枚举法查数”与“二分法查数”相比，哪种方法用时更少？是否符合实验前的预测? 阅读“查数”程序中的两个自定义函数，想一想：怎样修改程序可以减少其运行时间? 算法效率与生活 算法在我们生活中被广泛应用。在解决问题时，高效的算法能够快速处理大量数据并帮助我们做出决策，从而提供更好的服务和体验。 算法效率与生活 在猜数好的算法不仅要“解决问题”，还要能“高效地”解决问题。因此，在设计算法时，我们应设法让算法用更少的步骤、占用更少的计算机空间，从而更快、更好地解决问题。 可以省略对解决问题作用不大的步骤 可以通过精准控制循环次数，减少算法步骤的执行次数 在设计算法时，如何提高算法的效率? 挑战任务 借助人工智能，了解上述求和问题的不同求解算法，并比较它们的效率 尝试设计算法，求“1+2+……+100”的和。比一比看谁设计的算法效率更高 累加法 （高斯求和）公式法 和=（首项+末项）× 项数 ÷ 2 X老师 希望本节课有所收获 五下U5 算法的效率 $