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学科教育论文-在游戏中学习二分查找的算法思想.doc

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学科教育论文-在游戏中学习二分查找的算法思想.doc

学科教育论文在游戏中学习二分查找的算法思想摘要本文的主要内容包括二分查找的算法思想讲解中不易理解、掌握的原因通过游戏理解算法。通过游戏中学习二分查找的算法思想教学过程,让学生参与其中,体验过程,分析原因,得出结论。关键词二分查找游戏理解算法游戏一、二分查找的算法思想在已经排好序的数列中,首先找到中间的记录,这时可能会出现三种情况之一(假设按升序排列)。1该记录对应字段的值小于查找关键字,此时应在前半部分记录中继续查找。2该记录对应字段的值大于查找关键字,此时应在后半部分记录中继续查找。3该记录对应字段的值等于查找关键字,那么就已找到了查找目标,查找结束。如果出现前两种情况,则继续在前半部分或后半部分内进行对半查找,直到出现第三种情况为止。如果沿指定方向测试完成所有记录时仍未出现第三种情况,则表示未找到查找目标,查找也结束。二、讲解中不易理解、掌握的原因单看这一串算法思想的解释有些学生便有些没有耐心了,更不用说去掌握应用了。或者有些人生硬地记住了这些原理却没有真正地理解,写程序时也会漏洞百出的。只有让学亲身体会了查找的过程,才能理解算法思想,才能想到编程时的条件设置及注意点。从而真正达到理解、应用的最终目标。三、通过游戏理解算法游戏过程如下第一步把10名同学按身高从低到高排成一列,并依次排号为1到10号。并另找一位学生,称为X,找一找10人中有无与X同样身高的。若有则输出他的号码。第二步让其它学生自己想方法去解决这个问题。讨论之后学生得出了这样一个结论把X与这一列中1号到10号的每个人依次比较过去,便有结论出来了。教师总结这种方法叫顺序比较法,可以达到目的,但是程序的复杂度比较高,比如说有1000人或者有10000人或者更多的话,这种方法就体现不出优越性了。如何更快更简便地得到结论呢这时教师引入二分法的思想从10个中找出中间位置的一位同学与X进行比较。有三种结论1、若相等则表示找到,停止程序。2、若比X高,那么与X等高的得在中间往后的这部分人中找。3、若比X低,那么与X等高的得在中间往前的这部分人中找。在2或3中又重复同一过程。第三步游戏分进行3次第一次游戏选择一个学生X,其身高与九号学生刚好相同(假设不知道)游戏过程如下1号2号3号4号5号6号7号8号9号10号队首1号队尾10号找到中位置MID(110)\25号因为X5号所以只能舍弃前半部分,在后半部分找,于是只剩下6号7号8号9号10号队首6号队尾10号找到中间位置MID(610)\28号因为X8号所以只能舍弃前半部分,在后半部分找,于是只剩下9号10号队首9号队尾10号找到中间位置MID(910)\29号因为X9号,找到。停止寻找。在这轮游戏中可以发现从第二次开始每次的队首都是前一次求得的中间值加1得到的。也可理解为从中间一项往后开始下一次寻找。第二次游戏假设X的身高小于所有队列中的同学1号2号3号4号5号6号7号8号9号10号队首1号队尾10号找到中位置MID(110)\25号因为X5号所以要舍弃中间往前的部分,在后半部分找,于是剩下6号7号8号9号10号队首6号队尾10号找到中位置MID(610)\28号因为X8号所以要舍弃中间往前的部分,在后半部分找,于是剩下9号10号队首9号队尾10号找到中位置MID(910)\29号因为X9号所以要舍弃中间往前的部分,在后半部分找,于是剩下10号队首10号队尾10号找到中位置MID(1010)\210号因为X10号所以要舍弃中间往前的部分,在后半部分找,而后面已无学生了,也就是说在队列中找不到与X相同身高的学生.。若按照前面的方法,可得如下的结论队首11号队尾10号因为队列中最小是1号,最大是10号,不存在11号,可见出列了,也可知队列中没有与X身高相同的同学。由上可见,从第二次开始,每次队首的值都是前一次的中间值加1得到的,而当队尾小于队首时即可知X不在队列中。游戏结束,引导学生总结在三次游戏中,反复做的事情是什么即(1)如何找

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