第10课 共享区域慧调度（教学课件）信息科技泰山版五年级上册（新教材）

第 2 单元 智慧校园用算法 共享区域智慧调度 第10课 泰山版·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 敏锐发现校园场地、设备等共享资源的使用矛盾，建立算法是解决资源分配难题的有效工具的认知。 学习目标 将复杂的调度场景拆解，学会使用贪心算法，合理选择，学会将现实问题模型化。 在小组合作探究过程中，积极交流、分工协作、分享成果，培养团队合作精神与乐于助人的优良品质。 课堂导入 面对这种资源冲突，我们该如何制定一个公平、高效的分配规则来解决问题呢？ PART 1 贪 心 算 法 小组探究 算法体验室规定每天9:00一16:00向预约成功的同学开放，现在共收到了6个预约 新知探究 如何才能在时间不冲突的前提下尽可能多地安排预约呢?请用你喜欢的方式进行描述。 新知探究 首先，先把每个预约的时间段在图上画出来 新知探究 预约2与预约3、预约1与预约4这两组预约在时间上有冲突，因此不可能将这6次预约全部安排。这时我们可以利用贪心算法对有时间冲突的预约进行取舍。 新知探究 贪心算法(又称贪婪算法)是指在对问题求解时，总是做出在当前看来是最好的选择。也就是说，这种算法得到的不一定是整体最优解，而是某种意义上的局部最优解。 新知探究 1.选出结束最早的预约，将它安排为第一场，即选择预约3(9:00-10:30) 2.接下来，按照相同的规则选择第一场结束后才开始并且结束最早的预约作为第二场，即选择预4(11:30-12:50) 3.选择第二场结束后才开始并且结束最早的预约作为第三场，即选择预约5(14:00-15:00) 新知探究 4.最后，选择第三场结束后才开始并且结束最早的预约作为第四场，即选择预约6(15:20-16:00)。 预约1和预约2因为开始时间与其他预约有冲突，所以就预约失败。 PART 2 图例及程序实现 小组探究 请同学们以小组为单位，通过小组合作探究的方式，用N-S图把一次预约调度的过程描述出来。 小组探究 请同学们以小组为单位，通过小组合作探究的方式，根据N-S图，在以下积木中选择合适的积木模拟预约调度的算法。 新知探究 运行验证，并记录所发现的问题 新知探究 在一些程序中，如果其中有些内容完全相同或相似，为了简化程序，可以把这些重复的程序段单独做出，并按一定的格式编写成自定义积木。主程序在执行过程中如果需要这一自定义积木，则通过调用指令来调用它。 PART 3 数 据 结 构 新知探究 数据结构是电脑组织数据方式。 在电脑中，数据是按照一定的顺序和关系放在一起。 数据结构有很多种，比如可以像砖块一样，按照一定顺序堆叠;可以像大树一样，从一个主线中分出许多枝权;可以像渔网一样，按数据间的关系相互穿插......选择合适的数。 新知探究 不同的数据结构有着各自的优势和劣势。 例如，数组就像一排排放整齐的积木，是最简单的数据结构，但如果想在中间加积木或者移走积木，就会让整个排列变得乱七八糟，所以它不适合经常添加和删除元素的场景。 新知探究 而链表就像一条条连起来的项链，虽然可以很容易地添加和删除项链上的珠子，但是需要一个个地找才能找到你想要的珠子，所以它查找元素的速度比较慢。 新知探究 在现实生活中，要选择合适的数据结构来满足不同的需求。选择好了，可以让电脑运行得更快，储存更多的东西。 在设计“共享区域调度算法”时，以下哪个因素通常不是首要考虑的？ A. 申请时间的先后 B. 活动的优先级 C. 申请者所在班级的人数 D. 申请使用的时间段 智慧挑战 智慧挑战 解析：调度核心关注资源分配的公平性与效率，班级人数与资源使用合理性无直接关联。 答案：C 解析：“先到先得”是最基础的调度算法，其核心规则就是严格按照请求到达的先后顺序进行资源分配，与题目中“按预约先后分配”的描述完全吻合。 答案：C 图书馆规定按“预约先后顺序”分配座位，这体现了哪种调度算法？ A. 优先级优先算法 B. 随机分配算法 C. 先到先得算法 D. 最优匹配算法 知识总结 共享区域慧调度 贪 心 算 法 图例及程序实现 数 据 结 构 谢谢 下节课见！ Thanks！ 泰山版·五年级 $