【核心素养目标】主题五 活动一《图书的查找算法》课件+素材-【湘科版2024】《信息科技》五下

(课件网) 第5单元 第1课 图书的查找算法 （湘科版）五年级 下 1 核心素养目标 3 新知讲解 5 拓展延伸 7 板书设计 2 新知导入 4 课堂练习 6 课堂总结 课后作业 8 01 核心素养目标 信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任 分析算法效率对系统资源消耗的影响，理解“时间换空间”的优化思想，能通过高效算法快速处理海量数据。 能通过修改代码参数，验证二分查找中数据集有序性的必要性，会用调试工具观察查找过程中中间位置的变化规律。 会计算特定数据集下两种算法的最大/最小比较次数，掌握二分查找的"分治策略"，理解线性时间复杂度。 通过对比顺序查找与二分查找的特点，体会数据结构对算法效率的重要性，理解数据有序性对查找效率的影响。 02 新知导入 活动背景 生活中，我们经常会遇到一些查找问题。比如，在《新华字典》中查找生字，在班级花名册中查找某位同学的姓名，在手机通讯录中查找手机号等。在图书借阅系统中，输入书名、图书编码或作者姓名，计算机就会帮我们快速查找想要的图书。那么，计算机是如何实现查找的呢？ 计算机的查找逻辑本质上是对人类智慧的延伸———用结构化存储 和数学规律 替代了手工翻找的低效过程。 02 新知导入 活动目标 1、了解查找的基本种类和方法。 2、理解顺序查找和二分查找算法的基本思想。 3、体验二分查找算法的程序实现。 02 新知导入 03 新知讲解 一、查找的基本种类 从被查找对象的角度来看，如果被查找对象是无序的，称为无序查找。如果被查找对象本身是有序的，称为有序查找。 03 新知讲解 下面两种查找，哪种是有序查找，哪种是无序查找？ 开动脑筋 左侧的洗牌动作代表扑克牌处于随机无序状态，属于无序查找 右侧的小男孩旁边的对话框显示中英文单词的对应关系是有序查找。 03 新知讲解 二、查找的基本方法 查找的算法有很多种，生活中常见的有顺序查找算法和二分查找算法。 ◆顺序查找 顺序查找算法是一种简单的查找算法，既可用于无序查找，也可用于有序查找，但查找效率比较低。其基本过程是：从第一个对象开始，逐一查找，直到找到符合条件的对象或找遍全部对象。 03 新知讲解 采用顺序查找法，从左至右逐一查找和比较，记录查找数据。 探究实践 03 新知讲解 查找编号为“6”的书，进行了 次比较。 查找编号为“5”的书，进行了 次比较。 查找编号为“2”的书，进行了 次比较。 从10本不同的书里找1本书，最少需要 次比较，最多需要 次比较。 探究实践 1 5 10 1 10 03 新知讲解 ◆二分查找算法 对于有序对象，我们可以采用二分查找算法，通过逐步缩小查找范围的过程，大大提高了查找效率。 03 新知讲解 （1）用下式计算中间位置:中间位置=(首位置+尾位置)-2。如果计算结果为非整数，取整数部分。 （2）将编号“16”与中间位置6的编号“14”进行比较。16>14，将查找范围缩小到位置6的右侧。 （3）将编号“16”与中间位置9的编号“18”进行比较。16<18，将查找范围缩小到位置9的左侧。 （4）将“16”与中间位置7的编号“16”进行比较。两者相等，查找完成。 03 新知讲解 在以上的例子中，使用顺序查找和二分查找各需要比较多少次才能找到编号为“20”的这本书 开动脑筋 查找方法 比较次数 顺序查找（从左至右） 10次 二分查找 3次 03 新知讲解 开动脑筋 1. 顺序查找 查找过程：从位置1开始逐个比较编号，直到找到目标编号20。 依次比较：3→7→9→11→13→14→16→17→18→20 （第10次命中） 比较次数：10次 （编号20位于第10个位置） 2. 二分查找 前提条件：数据已按升序排列（满足二分查找要求）。 查找过程： 第1次比较：中间位置6（编号14），14 < 20 → 向右半部分继续查找。 第2次比较：中间位 ... ...