“冒泡排序算法”教案

楊紹軍

（湖北省恩施高中）

一、教材分析

浙教版的《算法與程序設(shè)計(jì)》，在第五章第二節(jié)中對(duì)冒泡排序算法進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。處理教材的時(shí)候筆者將第三章提前，為第二章、第五章打下基礎(chǔ)。一是加深學(xué)生對(duì)算法與程序設(shè)計(jì)關(guān)系的體會(huì)；二是可以通過(guò)程序的實(shí)現(xiàn)加深對(duì)算法的理解。

二、學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)VB程序基礎(chǔ)和VB控制結(jié)構(gòu)，對(duì)簡(jiǎn)單的分支、循環(huán)等流程有了較清楚的認(rèn)識(shí)，也實(shí)現(xiàn)過(guò)一些程序，但是對(duì)于二重循環(huán)以及循環(huán)與分支的嵌套還比較陌生。在排序算法中，對(duì)于內(nèi)外層循環(huán)的作用以及循環(huán)參數(shù)的設(shè)置可能會(huì)產(chǎn)生一些不合理或是錯(cuò)誤，這需要通過(guò)實(shí)踐的體驗(yàn)進(jìn)行強(qiáng)化理解。

三、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能目標(biāo)：熟練掌握冒泡排序工作原理，能利用冒泡排序思想對(duì)任意給定的一個(gè)數(shù)列進(jìn)行排序，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

過(guò)程與方法目標(biāo)：利用合作學(xué)習(xí)、小組探究等方式熟練理解并掌握冒泡排序算法。

情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力，激發(fā)學(xué)生的熱情，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)。

四、教學(xué)重點(diǎn)

冒泡排序工作方式，工作原理的解析，歸納算法

五、教學(xué)難點(diǎn)

冒泡排序工作原理的分析，算法設(shè)計(jì)

六、教學(xué)過(guò)程

1.新課引入

第一組前五位同學(xué)分別給一張卡片，卡片上寫(xiě)的是數(shù)字8、56、40、17、23。

游戲規(guī)則：從第一組第五位同學(xué)開(kāi)始往前，依次與前一位學(xué)生拿到的卡片比較，如果后一位學(xué)生卡片上的數(shù)字比前一位學(xué)生的小，兩個(gè)人互換位置，直到比較到最前面一位同學(xué)為止。

其他同學(xué)觀察。

師：你們看到了什么？

生：（討論并說(shuō)自己的想法。）

師：我剛才聽(tīng)到同學(xué)們的發(fā)言了，最小的數(shù)在最前面了，比較了4次，交換了2次。

師：如果讓所有拿卡片的同學(xué)按照從小到大的順序就座，我們?nèi)绾翁幚砟?？其?shí)剛才第一組的五位同學(xué)就給我們展示了一種排序的方法，我們稱冒泡排序。究竟什么是排序呢？把雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)變?yōu)橛行驍?shù)據(jù)的過(guò)程我們稱為排序。排序在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用比較廣泛，比如說(shuō)，每一次大型考試之后的排名，第一次體育課上的排隊(duì)等等。冒泡排序，顧名思義，形容較小的數(shù)據(jù)像水中的氣泡一樣，氣泡的質(zhì)量比水輕，往上飄。我們來(lái)一起看看剛才第一組同學(xué)在交換座位中的思路吧，我們把剛才同學(xué)的卡片按照順序存儲(chǔ)在數(shù)組中，數(shù)組大家還熟悉吧，在我發(fā)的導(dǎo)學(xué)案中對(duì)數(shù)組的相關(guān)知識(shí)再次介紹，不熟悉的同學(xué)可以看看。我們找一位同學(xué)上來(lái)寫(xiě)一下我們第一次比較、交換的情況。

生：上臺(tái)演示剛才的處理過(guò)程。

師：課件展示排序的過(guò)程（實(shí)例分析），課件展示每一次排序結(jié)果。

觀察每一次比較次數(shù)。

2.發(fā)現(xiàn)規(guī)律

用i表示處理遍數(shù)，用j表示數(shù)組元素下標(biāo)變化

第1遍處理：i=1

d（j）

d（j）

d（j）

d（j）

第2遍處理：i=2

d（j）

d（j）

d（j）

第3遍處理：i=3

d（j）

d（j）

第4遍處理：i=4

d（j）

3.得出結(jié)論

數(shù)組中有n個(gè)元素d（1）～d（n）時(shí)

處理遍數(shù)i：n-1遍；i=1Ton-1

每遍比較次數(shù)：n-i次

每遍比較時(shí)下標(biāo)j的變化：j=nToi+1step-1

總比較次數(shù)：（n-1）+（n-2）+…1 n*（n-1）/2次

4.分組探究

冒泡排序算法設(shè)計(jì)（導(dǎo)學(xué)案二）

在什么情況下需要交換

生：排序的遍數(shù)用I表示，I的變化是從1到n-1

每一遍比較的次數(shù)用J表示，J的變化是從n到I+1

比較d（j）和d（j-1）之間的關(guān)系，如果d（j）

交換需要一個(gè)變量臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，我們用temp,這樣我們?cè)O(shè)計(jì)的算法是二重循環(huán)+選擇結(jié)構(gòu)，內(nèi)循環(huán)的循環(huán)體是選擇結(jié)構(gòu)。

師：引導(dǎo)學(xué)生歸納，學(xué)生回答結(jié)束后點(diǎn)評(píng)總結(jié)。

5.算法設(shè)計(jì)

二重循環(huán)+條件語(yǔ)句

Fori=1ton-1

Forj=ntoi+1step-1

Ifd（j）

temp=d（j）

d（j）=d（j-1）

d（j-1）=temp

EndIf

Nextj

Nexti

6.課堂拓展

如果要按照從大到小次序排序，應(yīng)如何修改冒泡算法？