第三章  信息的编程加工和智能化加工
  第二课  信息的编程加工
教学目标：
  要求学生通过体验一个完整的程序设计过程，知道利用计算机解决问题的步骤，了解计算机加工信息的内在机制。
  教学内容：
  1．体验程序设计的独特魅力，了解编程加工信息的内在机制
  2．了解并尝试编程的主要过程
  教学重点：
  让学生体验通过编程实现计算机加工信息的过程，知道利用计算机解决问题的步骤和基本思想的步骤和基本方法，从而了解计算机信息加工的内在机制。
  教学难点：
  让学生理解用算法描述实际问题，理解人们的思维在计算机工作中发挥的作用。
  课时数：1课时
  导入新课
  课本 43 页引入的“ 100 米决赛成绩排序程序”一例，目的是“ 计算机语言只是工具，算法才是程序设计” 。
  正课讲解
  例：求 1~100 的和。
  分析：我们可以在纸上按顺序从 1 加到 100 ，也可以采用另外的方法： 100+ （ 99+1 ） + （ 98+2 ） + ……（ 49+1 ） +50 。但是在计算机里我们能否这样计算吗？显然是不能的，因为计算机只认识两个数字“ 1 ”、“二维字符串数组怎么定义 0 ”，那我们怎么让计算机认识除 1 和 0 以外的数字呢？这里就需要引入“算法”概念。算法是方法简单、运算步骤少、能迅速得出正确结果的算法。
  令S=0，n的取值范围：1~100，计算公式S=S+n。
  当n=1时，S=1 当n=2时，S=3 当n=3时，S=6 当n=4时，S=10……
  一、 算法设计
  1．什么是算法？
  ——为解决一个问题而采取的方法和步骤。
  2 ．算法的特征：
  确定性：算法中的每一步必须是明确的，不可以有“多义性”或“歧义性”。
  有效性：算法中的每一步必须是计算机能够有效执行，并且能得到有效结果的。
  有穷性：算法中的步骤应是有限的。
  一个或多个输出：算法中必须有把结果输出给用户的步骤。
  演示：冒泡排序课件
  二、数组的基本概念
  （1）数组
  ——一组相同类型的变量集合，集合中的每个元素都是独立的变量，它们能够通过数组序号被引用。
  mark(1 to 100)表示一个包含100个数组元素的名为mark。
  （2）数组元素（数组中的变量，用下标表示） 表示方法：数组名（P1，P2，……）
  P1，P2……是“下标”，表示元素在数组中的排列位置。
  （3）数组维数：（由数组元素中下标的个数决定）一个下标表示一维数组
  VB中有一维数组、二维数组、……，最多有60维数组
  （4）下标（表示顺序号）
  ①每个数组有一个唯一的顺序号；
  ②下标不能超过数组声明时的上、下界范围；
  ③下标可以是整型的常量、变量、表达式及一个数元素；
  ④取值范围：下界to 上界，缺省下界，默认为0。下界最小为-32768，上界最大为32767。
  练习：判断下列数组的取值范围：A（10），B（－3 to 5）
  （5）数组声明（先声明后使用）
  声明数组——让系统在内存中分配一个连续的区域，用来存储数组元素。
  声明内容：数组名、类型、维数、数组大小
  一维数组
  ⑴一维数组
  形式：Dim 数组名（下标） [AS类型]
  ①数组声明时的下标必须为常数，不可以是表达式或变量。
  ②一维数组的大小：上界－下界+1
  例：Dim A(12) as integer
  声明A是数组名、整型、一维数组、有13个元素、下标的范围是0~12。
  练习：说明“Dim A(-3 to 6) as String * 3 ”包含的内容。
  多维数组
  格式：Dim 数组名（下标1[，下标2……]） [AS 类型]
  每一维的大小=上界－下界+1 数组大小=每一维大小的乘积
  例：Dim C(-1 to 5,3) As Long
  声明C是数组名、长整型、二维数组，第一维下标范围为-1~5，第二维下标范围为0~3，占据7×4个长整型变量的空间。
  练习：
  （1）多维数组中下标最少有 维数组，最多有 维数组。
  （2）求该数组Dim A(5,-3 to 3)的数组大小
  （3）试说明“Dim A(5,-2 to 3,4to 8) As Single”
  三、冒泡排序法
  1．基本思想
  将每个记录 R[i] 看作是重量为 R[i].key 的气泡，根据轻泡不能在重泡之下的原则，从最后一个记录开始往上扫描，两两进行比较，凡扫描到违反上述原则的“气泡”就进行交换，保证
气泡在上，如此反复进行，直到任何两个气泡都达到轻者在上，重者在下为止。
  例：现把一组数（ 5 、 7 、 2 、 14 、 9 、 11 、 8 、 12 ）从小到大排列
  思考问题：
  问题 1 ：若让我们对这些数据排序，该怎么办？
  问题 2 ：计算机会自己会思考如何排序吗？那如何让计算机也知道怎么使用我们设计好的算法完成任务呢？
  分析：定义数组 a(7) ，用来存放这 8 个数，分别是 a(0) 、 a(1) 、 a(2) 、 a(3) 、 a(4) 、 a(5) 、 a(6) 、 a(7) 。将 a(0) 和 a(1) 比较，若 a(0)>a(1) ，将 a(0) 和 a(1) 中的值对调，大数放入 a(1) 中，否则不对调，以此类推。当进行完第一趟冒泡排序后，还不能得到最终的结果，就要继续进行第二趟冒泡排序……，直至得到正确的结果为止。
  第一趟冒泡排序过程：
 
a(0)
a(1)
a(2)
a(3)
a(4)
a(5)
a(6)
a(7)
初始
5
7
2
14
9
11
8
12
1 次后
5
7
2
14
9
11
8
12
2 次后
5
2
7
14
9
11
8
12
3 次后
5
2
7
14
9
11
8
12
4 次后
5
2
7
9
14
11
8
12
5 次后
5
2
7
9
11
14
8
12
6 次后
5
2
7
9
11
8
14
12
7 次后
5
2
7
9
11
8
12
14

  第 2 趟冒泡排序过程的结果：
 
a(0)
a(1)
a(2)
a(3)
a(4)
a(5)
a(6)
a(7)
2
5
7
9
8
11
12
14

  第 3 趟冒泡排序过程的结果：
 
a(0)
a(1)
a(2)
a(3)
a(4)
a(5)
a(6)
a(7)
2
5
7
8
9
11
12
14

 

 
内部排序的类型：
⑴插入排序的基本思想：每次将一个待排序的记录，按其关键字大小插入到前面已经排好序
的子文件中的适当位置，直到全部记录插入完成为止。
⑵选择排序的基本思想：每一趟从待排序的记录中选出关键字最小的记录，顺序存放到已排好的子文件的最后（最前），直到全部记录排序完毕。
⑶交换排序的基本思想：两两比较待排序记录的关键字，发现两个记录次序相反时即进行交换，直到没有反序的记录为止。（类型：冒泡排序和快速排序）
①冒泡排序基本思想：
将每个记录 R[i] 看作是重量为 R[i].key 的气泡，根据轻泡不能在重泡之下的原则，从最后一个记录开始往上扫描，两两进行比较，凡扫描到违反上述原则的“气泡”就进行交换，保证气泡在上，如此反复进行，直到任何两个气泡都达到轻者在上，重者在下为止。
②快速排序基本思想（分治法）：
将原问题分解为若干个规模更小但结构与原问题相似的子问题；递归地解这些子问题，然后将这些组合为原问题的解。

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