第3课 《算法的优化》 课件 2022—2023学年青岛版（2019）初中信息技术第三册（29张PPT）

(课件网) 第3课 算法的优化 1.理解算法优化的意义 2.学会用不同的算法来解决问题，并能对算法进行优化 3.学会多视角分析问题，能利用高效的办法解决问题，养成细致缜密思考问题的习惯 学习目标 田忌 齐威王 上 下 下 上 中 中 你对孙膑赛马的做法有什么想法？ 活动一 生活中算法的优化 活动一 生活中算法的优化 著名数学家华罗庚先生“烧水泡茶" 它的整个过程有五道基本工序： 想一想 烧开水（15分钟） 洗茶壶（1分钟） 洗茶杯（2分钟） 拿茶叶（1分钟） 洗水壶（1分钟） 泡茶 如何在最短的时间喝上茶水呢？ 活动一 生活中算法的优化 你能为“烧水泡茶”提供几种解决方案？你认为那种方案是最快捷的？为什么？ 李明从早上起床到上学前这段时间，要做以下几件事:叠被(2分钟)、洗脸(3分钟)、刷牙(2分钟)、刷锅(1分钟)、煮鸡蛋(10分钟)、吃早点(10分钟)。 活动一 生活中算法的优化 做一做 请你为李明设计一套最节约时间的方案 刷锅1分钟———煮鸡蛋10分钟（同时叠被2分、洗脸3分、刷牙2分）———吃早点10分，总用时21分钟 统筹方法 统筹方法是一种可以工作效率、安排工作进程的数学方法，应用广泛。统筹方法的作用是把工序安排好，避免窝工，“缩短工时，提高工作效率”。 结合P14加油站思考： 1.什么是统筹方法？ 2.对于统筹方法的应用，你觉得对你有什么帮助？ 3.生活中哪些地方可以用到统筹方法？请举例说明。 一位商人有9枚银币，其中有1枚略轻，是假硬币，你能用天平（不用砝码）将假硬币找出来吗？请给出最优化的算法。 活动一 生活中算法的优化 试一试 活动一 生活中算法的优化 第一步 第二步 活动一 生活中算法的优化 第三步 活动一 生活中算法的优化 第一步：等分三份 第二步：随机选取两份，用天平称，可确定假币在哪一份中 2.1 相等，则假币在剩余一份中 2.2 不等，则假币在轻的一份中 第三步：在已确定有假币的一份中，任选两枚，用天平称 3.1 相等，则最后剩下的那枚是假币 3.2 不等，则轻的那枚是假币 活动一 生活中算法的优化 蚂蚁的视力较差，但却能在黑暗的世界中快速找到事物，而且可以找到从洞穴到食物的最短路径。蚂蚁是如何做到的呢？ 读一读 最优化方法 你能列举生活中最优化的例子吗？ 1.企业会考虑“在一定成本下，如何使利润最大化”； 2.考虑如何花最少的钱办最多的事。 算法大家庭 冒泡排序 快速排序 顺序查找 二分查找法 活动二 排序的算法优化 活动二 排序的算法优化———冒泡排序 将12、-3、4、8、-5按由小到大的顺序排列出来，人工是如何排序的？请用自然语言说一说排序的算法过程。 第一轮 12、 -3、 4、 8、 -5 想一想 -3、 12、 4、 8、 -5 -3、 4、 12、 8、 -5 -3、 4、 8、 12、 -5 -3、 4、 8、 -5、 12 活动二 排序的算法优化———冒泡排序 1.相邻两个数比较 2.前者大于后者则交换位置，否则位置不变 活动二 排序的算法优化———冒泡排序 第2轮排序的结果为： （-3、_____、-5） 第3轮排序的结果为： （-3、_____） 第4轮排序的结果为： （-5、 -3、 4、 8、 12） 12 8 12 试一试 4 8 -5 4 活动二 排序的算法优化———冒泡排序 根据上面的排序过程，小组讨论一下： 5个数在冒泡排序过程中经过了多少轮比较？ n个数据就比较n-1轮 活动二 排序的算法优化 图书管理员的一项重要工作是把学生还回来的书(如100本)按编号顺序放人书架。如果你是管理员，应如何快速将这些书放回书架呢 试一试 传统方法 经过算法优化的方法（快速排序法） 活动二 排序的算法优化 传统方法 经过算法优化的方法（快速排序法） 一本一本按照编号还回到对应书架。要放回100本书，需要跑（ ）次。 先从这堆书里随便挑出一本，把比它编号小的（ ） ，比 ... ...