5.4.2 查找算法的应用-教学设计（表格式）

教学设计 课程基本信息 课题 5.4 数 据 查 找 ———查找算法的应用 教学目标 1.通过查找应用回顾，引导学生能对给定的文件中的数据进行抽象并建立模型。 2.引导学生能合理选用数据结构，设计查找算法。 3.引导学生能用Python语言编写具体的查找程序。 4.引导学生能自觉对学习生活具体问题抽象建模、设计算法并编写程序及调试程序。 指向的核心素养 ●信息意识：学生能够结合实例对给定的文件中的数据进行抽象并建立模型，有意识地选择恰当的数据结构表达数据比较。 ●计算思维：能够从数据结构的视角审视基于数组、链表的程序，解释程序中数据的组织形式，描述数据的逻辑结构及其操作，评判其中数据结构运用的合理性；能够针对限定条件的实际问题进行数据抽象，运用数据结构合理组织、存储数据，选择合适的算法（查找、迭代等）编程实现、解决问题。 ●数字化学习与创新：要使学生较为熟练地运用查找解决生活中的真实问题，并在此过程中自主或协作探究；能够评估常见的数字化资源与工具对学习数据结构的价值，根据需要合理选择 ●信息社会责任：能够分析数据与社会各领域间的关系，自觉遵守相应的伦理道德和法律法规。 教学内容 教学重点： 1.二分查找的算法思想。 2.能熟练用自然语言、流程图与Python语言来描述查找排序。 教学难点： Python语言描述变式二分查找。 教学过程 情景引入 平时在Excel查找信息，并体验vip号码的excel查找 航空公司VIP会员积分查询部分数据（Excel数据） 抽象与建模 问题：从表中的数据可以看出，每个会员的信息是一条记录，包括VIP号、姓名、飞行里程、积分等数据项。 实践体验：Excel表格中，对记录快速查询会员积分，查找应当如何进行？ 设计算法与数据结构 数据组织形式有两种： 方法一是采用4个一维数组按列存储，即每个数组分别存储每个用户的VIP号、姓名、飞行里程（KM） 、积分等，如定义a数组存储表中每个用户的VIP号，其对应的值为[“600214”,” 601278 ” ,” 600815 ” ,” 607854” , ” 605719” ……]; 定义b数组存储表中姓名； 定义c数组存储表中飞行里程（KM）； 定义d数组存储表中积分信息。 方法二是采用1个一维数组按行存储，每个数组元素对应某个国家的一条记录信息，如a[1]为[600214，韩江辉，16801 ，519]对应第一条记录的相关信息。 数据查找算法有两种： 查找可采用顺序查找算法或二分查找算法, 对数据进行一次查找，采用顺序查找算法。 对数据重复查找，二分查找算法的效率高于顺序查找算法， 但二分查找提前：被查找的数据序列必须是有序，即在查找VIP号前要按VIP号为关键字进行排序。 (三）编写程序并调试 算法一:顺序查找 程序1： #数据读入 import csv #导入csv模块 csvFile = open("vip.csv", "r") #打开vip.csv数据文件 reader = csv.reader(csvFile) )#建立一个读入数据的对象reader a = [] #定义空列表a for item in reader: #每一行为a列表一个元素 a.append(item) #csv通过这种样式读入的数据为字符串 csvFile.close() #关闭vip.csv数据文件 for i in range(len(a)): #输出VIP表信息 print(a[i]) key=input('请输入要查询的VIP号：') #输入要查询的VIP号：key为字符串 #顺序查找 f=False #设置没查找标记 for i in range(1,len(a)): #查询范围不包含第一行数据 if a[i][0]==key: #逐一比较 m=i #记录找到了的位置 f=True #标记查找成功 break #结束查找 if f==True: #标记查找成功，输出信息 print(a[m][1],"先生/女士，',您的积分为：",a[m][3]) else: #查找不成功，输出信息 print('找不到VIP号对应的用户信息！') 程序2： #数据读入 import csv #导入csv模块 csvFile = open("vip.csv", "r") #打开vip.csv数据文件 reader = csv.reader(csvFile) #建立 ... ...