冒泡排序的算法及其程序实现
冒泡排序的算法及其程序实现
浙江省慈溪中学施迪央
教学分析：
本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《算法与程序设计》第二第3节以及第五章第3节的部分教学内容。
一组不长的数据（如5个），从小到大排序，对学生来说是一件容易的事情，但他们并不知道计算机是怎么实现排序的，同时他们也没见识过计算机对大量数据（如1000个）的排序。学习排序有助于学生对计算机工作原理的认识。冒泡排序对学生来说初次接触，但前面的枚举算法和解析算法的部分内容对学习排序有一定的帮助，如数组变量的定义及使用方法、双重循环的使用方法及特点以及如何通过键盘输入一批数据（即text1_keypress()事件）在前面都已涉及，冒泡排序的学习又可以巩固前面的知识。
关于冒泡排序的算法及程序实现我安排了3个课时，本案例是在教室内完成的2节随堂课，第3课时安排学生上机实践：对键盘输入的一批数据进行冒泡排序。
教学目标：
1、知识与技能：
了解排序及冒泡排序的概念及特点
掌握冒泡排序算法的原理
初步掌握冒泡排序的程序实现
2、过程与方法：
理解冒泡排序的分析过程，并初步掌握用冒泡排序算法来设计解决简单的排序问题
3、情感态度与价值观：
通过冒泡排序算法的分析过程，培养学生思维的严谨性以及用科学方法解决问题的能力使学生深入理解计算机的工作原理，激发了学生学习程序兴趣。
教学重点：
冒泡排序算法的原理
教学难点：
分析冒泡排序的实现过程
教学策略：
讲授法与探究法。教师讲授、学生听讲，教师提问、学生动脑，层层深入，步步为营，一切水到渠成。
教学准备：
编写好手动输入一批的数据的冒泡排序的程序
编写好计算机自动生成数据的冒泡排序的程序
课堂中使用的教学课件
教学过程：
一、问题引入
问题一：什么是排序？
所谓排序，把杂乱无章的一列数据变为有序的数据,比如7，3，4，8，1这五个数据从小到大排序，结果是1，3，4，7，8，我们很容易排出来。那么电脑是怎么进行排序的呢？问题二：一批数据在VB中如何存储的?比如如何存储六位裁判为一位运动员评出的分数?
用数组变量来存储一批类型、作用相同的数据，如分别用d(1),d(2),d(3),d(4),d(5),d(6)来存储六位裁判给出的分数。
问题三：如果运动员的最后得分是从这6个分数中去掉最高分与最低分后的平均分，你认为
怎么得到？
调整数组d 中所有数据的存储位置，使最小的数据存储在d(1)中，最大的数据存储在d(6)中，使所有数据满足：d(1) ≤d(2) ≤d(3) ≤d(4) ≤d(5) ≤d(6)
二、冒泡排序的算法及程序实现
1、冒泡排序（bubble sort ）的思想
在一列数据中把较小的数据逐次向上推移的一种技术。冒泡排序把待排序的n 个元素的数组看成是垂直堆放的一列数据，从最下面的一个元素起，自下而上地比较相邻的两个元素中的数据，将较小的数据换到上面的一个元素中。重复这一过程，直到处理完最后两个元素中的数据，称为一遍加工。当第一遍加工完成时，最小数据已经上升到第一个元素位置。然后对余下的n-1个元素重复上述处理过程，直至最后进行余下两个数据的比较和交换。
2、提出待排序的任务
有下面一组数据，7、3、4、8、1，用冒泡法（逐次向上推移）实现从小到大的排序，假如这5个数据分别用数组变量a 的５个数组元素a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、a(5)来存储
3、冒泡排序的算法及程序初步实现
（1）第一遍加工：
演示：打开冒泡.swf ，演示如下图1
图1
问题一：最小数据1是如何进行逐次向上推移到达第一个数据位置的，即a(1)=1？
演示如下图2：
第五位置（即a(5)）的1与第四位置（即a(4)）的8比较，交换；
第四位置（即a(4)）的1与第三位置（即a(3)）的4比较，交换；
前三位置（即a(3)）的1与第二位置（即a(2)）的3比较，交换；
第二位置（即a(2)）的1与第一位置（即a(1)）的7比较，交换；
变量 a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)
初始 7 3 4 8 1
结果 1 3 4 7 8
图2
说明：当第五个位置的数据1从上升到第一个位置，称为第一遍加工
问题二：第一遍加工的结果？
a(1)=1，a(2)~a(5)为无序区域。
问题三：比较了几次？交换了几次？比较交换的条件是什么？
比较4次，交换4次，即相邻位置的两个数据比较，如果a(j) 问题五：4次比较与交换，可以用VB 的哪个算法模式来实现？如何描述 For 循环+If 选择 根据代码解释：最末位置的数据与前面相邻位置的数据发生比较，如果小于前面位置的数据，则交换；重复这一过程，直到处理完第二个位置的数据与第一个位置的数据为止，完成第一遍加工 问题六：比较下面两组代码，你认为哪组好？为什么？ 第一组好，因为第一组更清楚表达第一遍的加工过程，也更易理解。 (2)第二遍加工（边提问边回答，边演示，如图3） for i=5 to 2 step -1 if a(i) for i=5 to 2 step -1 if a(i) 图3 问题一：第二遍加工的数据区域为哪些？过程是怎样的？ 数据区域为a(2)~a(5) 的无序的区域 第五个位置的8与第四位置的4发生比较，不交换；第四个位置的4与第三个位置的3比较，不交换；第三个位置的3与第二个位置的7比较，交换；完成第二遍加工（见图3） 问题二：第二遍加工的结果怎样？实现的代码如何？ 结果a(2)=3，a(3)~a(5)是无序区域 代码如下： 问题三：第二遍加工，比较了几次，交换了几次？ 比较了3次，交换了1次 (3)第三遍加工（边提问边回答，边演示，如图4） 问题一：第三遍加工的结果、过程又如何？语句呢？ 第三遍加工的结果：a(3)=4，a(4)~a(5)为无序区域 第五个位置的8与第四个位置4的比较，不交换；第四个位置的4与第三个位置的7比较，交换；完成第三遍加工 实现的语句： for i=5 to 3 step -1 if a(i) 问题二：比较和交换的次数各是多少？ 比较了2次，交换了1次 图4 (4)第四遍加工 问题一：第四遍加工的结果？实现的代码？ 第四遍加工的结果：a(4)=7，a(5)=8 实现的语句： 问题二：第四遍加工比较、交换的次数各多少？ 比较了1次，交换了0次 4、5个数据冒泡排序的程序实现 问题一：五个数据通过冒泡排序，完成从小到大的顺序，需要加工几遍？如果是n 个数据呢？ 4遍，n-1遍 问题二：4遍加工的共同点是什么？不同点又是什么？ 相同点：都是重复比较（循环结构），相同的比较方法和相同的交换条件 for i=5 to 5 step -1 if a(i) next i 不同点：比较与交换的次数不一样 问题三：4遍加工是否可以用双重循环来实现？ 可以，代码如下： 说明：对于循环次数确定的循环，比如循环4次，使用For 循环，循环变量的变化方式有多种表达，如For j=2 to 5或者for j=4 to 7等，但我们选择for j=1 to 4，因为它是最易理解的一种表达 问题四：4遍加工一共比较了几次？交换了几次？ 比较的次数为：4+3+2+1=10；交换的次数为：4+1+1=6 5、n 个数据冒泡排序的通用代码 问题一：在通用代码中，外、内循环的条件各是什么？ 外循环的循环条件为：i<=n-1 ；内循环的循环条件为：j>=i+1(j>i) 问题二：在通用代码中，外、内循环的意义是什么？ 外循环是加工的遍数，n 个数据需要加工n-1遍 内循环是每一遍的具体加工过程 问题三：如何实现a(j)与a(j-1)的交换？使用什么语句 学生回答：通过第三个变量temp 6、演示冒泡排序算法.swf ，观察流程图，体验流程的执行过程，并请学生用语言表达程序运行过程 Temp=A(j) A(j)=A(j-1) A(j-1)=Temp For i=1 to n-1 for j=n to i+1 step -1 if a(j) next j Next i for j=1 to 4 for i=5 to j+1 step -1 if a(i) 三、对键盘输入的一批数据进行冒泡排序 1、关于程序的界面 问题一：你能想象出程序的界面吗？ 学生思考后并给展示如下的建议界面： 问题二：根据此界面，你能大致描述一下程序的运行过程吗？ 在黄色文本框内输入数据后，按回车键，在左边列表框list1内显示输入的数据，依次输入一批数据，然后单击“冒泡排序”按钮，在列表框list2中显示已排完序的一列数据 问题三：界面上有几个对象？ 一个窗体（form1）、二个列表框(list1、list2)、一个文本框(text1)、一个命令按钮(command1)和三个标签(label1、label2、label3) 问题四：在哪些对象上发生哪些事件？ 在text1的keypress 事件和command1的click 事件 2、编写事件的代码 问题一：请尝试编写text1_keypress （）事件的代码 说明：text1_keyPress （）事件，在计算并联电阻的总电阻值时已使用过，所不同的是增加了计数功能。 问题二：当在text1中用键盘输入回车键后，做些什么内容？ ① 计数（c=c+1） ② 给数组变量a 赋值 ③ 数组变量 的值在list1中显示 ④ text1清空，并把光标聚焦在text1中 问题三：为什么要计数？（c=c+1） 计数是为了统计待排序数据的个数 问题四：数组变量a 和变量c 需要在text1_keypress()事件中定义吗？ 不用，作全局性变量处理，在两个模块外添加如下两行： Sub Text1_KeyPress(KeyAscii As Integer) If KeyAscii = 13 Then c=c+1 a(c) = Val(Text1.Text) List1.AddItem a(c) Text1.Text = "": Text1.SetFocus End If Dim a(1 to 128) as integer Dim c As Integer 说明：全局性变量的处理在计算并联电路的总电阻中已学习过。 问题五：如果要手动输入50个待排序的数据，需要执行text1_keypress()事件几遍？ 50遍 问题六：请尝试编写command1_click()事件 Sub Command1_Click() For I = 1 To c - 1 For J = c To I + 1 Step -1 If a(J) < a(J - 1) Then TEMP = a(J)：a(J) = a(J - 1)：a(J - 1) = TEMP End If Next J Next I For I = 1 To c List2.AddItem a(I) Next I End Sub 问题七：command1_click()事件实现哪几项功能？ 两项功能：一项是冒泡排序，一项是把已排好序的数组a输出（用for循环实现） 教师演示事先编好的程序，让学生观察并体验程序的执行过程 3、关于程序的升降序功能 问题一：如果要实现升降序的功能，界面与代码如何修改？ ①界面修改：添加一控件combobox，生成combo1对象 ②Command1_click（）代码修改如下： For I = 1 To c - 1 For J = c To I + 1 Step -1 If Combo1.Text = “升序" Then If a(J) < a(J - 1) Then TEMP = a(J)：a(J) = a(J - 1)：a(J - 1) = TEMP End If Else If a(J) > a(J - 1) Then TEMP = a(J)：a(J) = a(J - 1)：a(J - 1) = TEMP End If End If Next J Next I For I = 1 To c List2.AddItem a(I) Next I End Sub 说明：else后面即为降序排序，比较的条件由原来a(J) < a(J - 1)改为a(J) >a(J - 1)即可。 ③添加一窗体加载模块 Sub Form_Load() Combo1.AddItem “升序" Combo1.AddItem “降序" Combo1.ListIndex = 0 End Sub 对三个语句稍作解释：按下程序运行按钮，执行Form_load事件，在combo1中添加两项“升序”、“降序”，界面上显示的是升序，因为combo1.ListIndex=0 教师演示事先编好的具有升降功能的程序，让学生观察并体验程序的执行过程 四、关于冒泡排序的小结 1、排序及冒泡排序的概念 2、冒泡排序的算法思想 3、n个数据冒泡排序的通用程序代码 4、用冒泡排序法对键盘输入的一批数据从小到大排序的程序实现 五、教学后记： 排序是计算机内经常进行的一种操作，其目的是将一组“无序”的记录序列调整为“有序”的记录序列。通过排序算法的学习，使学生了解计算机的排序原理。 冒泡排序算法对学生来说是相对较难的一种算法。从冒泡排序的概念出发，结合实例，用设问的方法一步步地引导学生认识冒泡排序的算法思想，分析冒泡排序的过程，总结出冒泡排序的代码，一切自然而然，水到渠成。 曾有一个在学习算法时说了这样一句话：学习编程，使简单的问题复杂化，使复杂的问题简单化。这句话在排序算法中得到很好地体现。 冒泡排序的算法及其程序实现 浙江省慈溪中学施迪央 教学分析： 本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《算法与程序设计》第二第3节以及第五章第3节的部分教学内容。 一组不长的数据（如5个），从小到大排序，对学生来说是一件容易的事情，但他们并不知道计算机是怎么实现排序的，同时他们也没见识过计算机对大量数据（如1000个）的排序。学习排序有助于学生对计算机工作原理的认识。冒泡排序对学生来说初次接触，但前面的枚举算法和解析算法的部分内容对学习排序有一定的帮助，如数组变量的定义及使用方法、双重循环的使用方法及特点以及如何通过键盘输入一批数据（即text1_keypress()事件）在前面都已涉及，冒泡排序的学习又可以巩固前面的知识。 关于冒泡排序的算法及程序实现我安排了3个课时，本案例是在教室内完成的2节随堂课，第3课时安排学生上机实践：对键盘输入的一批数据进行冒泡排序。 教学目标： 1、知识与技能： 了解排序及冒泡排序的概念及特点 掌握冒泡排序算法的原理 初步掌握冒泡排序的程序实现 2、过程与方法： 理解冒泡排序的分析过程，并初步掌握用冒泡排序算法来设计解决简单的排序问题 3、情感态度与价值观： 通过冒泡排序算法的分析过程，培养学生思维的严谨性以及用科学方法解决问题的能力使学生深入理解计算机的工作原理，激发了学生学习程序兴趣。 教学重点： 冒泡排序算法的原理 教学难点： 分析冒泡排序的实现过程 教学策略： 讲授法与探究法。教师讲授、学生听讲，教师提问、学生动脑，层层深入，步步为营，一切水到渠成。 教学准备： 编写好手动输入一批的数据的冒泡排序的程序 编写好计算机自动生成数据的冒泡排序的程序 课堂中使用的教学课件 教学过程： 一、问题引入 问题一：什么是排序？ 所谓排序，把杂乱无章的一列数据变为有序的数据,比如7，3，4，8，1这五个数据从小到大排序，结果是1，3，4，7，8，我们很容易排出来。那么电脑是怎么进行排序的呢？问题二：一批数据在VB中如何存储的?比如如何存储六位裁判为一位运动员评出的分数? 用数组变量来存储一批类型、作用相同的数据，如分别用d(1),d(2),d(3),d(4),d(5),d(6)来存储六位裁判给出的分数。 问题三：如果运动员的最后得分是从这6个分数中去掉最高分与最低分后的平均分，你认为 高一冒泡排序教学设计 基本路线：数组-排序-冒泡排序【冒泡排序原理--流程图-算法优化】-小结 一、教材分析：本节内容选自浙江教育出版社《算法与程序设 计》第五章第三节。本节课主要讲解冒泡排序思想。排序算法是使用频率最高的算法之一，而冒泡排序是其中一种很典型而且相对简单的方法。它的学习同时为后面的选择排序做了铺垫。 教学目标 知识目标：掌握冒泡排序的原理；掌握冒泡排序的流程图； 能力目标：学会使用冒泡排序思想设计解决简单排序问题的算法；进一步理解程序设计的基本方法，体会程序设计在现实中的作用； 进一步学习流程框图的使用。 情感目标：增强分析问题、发现规律的能力，激发学习热情； 学情分析 通过前面的学习，学生已经了解vb 算法设计的基本知识，学会利 用自然语言和流程图描述解决问题的算法，对排序中循环语句以有了一 定的基础。但数组变量的使用方法尚未接触，程序设计思想比较弱，在实际生活中往往忽视运用排序算法来处理实际问题，这就要求学生通过本节课的学习，学会运用冒泡排序算法来处理实际问题，并为以后学习其它排序算法打下基础。 二、重点难点 重点：理解冒泡排序原理及它的流程图 难点：理解冒泡排序中的遍、次等概念（即对变量使用的理解）以及用流程图描述冒泡排序的过程 三、教学策略与手段 采用讲解法、演示法、分析归纳法引导学生参与思考，用逐步求精的方式降低学生的理解难度，化抽象为具体，由特殊到一般，有效地突出重点、突破难点。 四、课前准备 1.教师的教学准备：冒泡排序的课件、学案、素材 2.教学环境的设计与布置：多媒体网络教室、电子白板、多媒体教学平台等 五、教学过程 课前学习【设计意图】学Th能自己学会的不讲。排序数组知识点相对简单，由学生自学完成，之前的知识点学生可能会有所遗忘，通过这个方式让学生回顾。冒泡排序算法原理比较容易也由学生自学完成。 已给出的素材，完成学案关于数组、冒泡排序和循环结构的基本模式的相关部分的内容，。 请同学们学习学习网站上的课前学习，并完成学案的相关部分的内容。 上课！ 对答案。 1、之前在巡视过程中拍到的学案内容传到电子白板。师：同学们，我们刚才完成了学案上的一部内容。来看一下同学们的成果。 我们给他掌声鼓励 2、排序的定义，请学生复述。师：如果从已排序的2 万个人中，查找一个人，用二分法查找，可以在15 步以内完成；如果把地球上的 实验一、冒泡排序算法和递归算法 一、实验目的与要求 1.熟悉C/C++语言的集成开发环境； 2.通过本实验加深对冒泡排序算法和递归过程的理解。 二、实验内容： 掌握冒泡排序算法和递归算法的概念和基本思想，分析并掌握“汉诺塔”问题的递归算法。 三、实验题 1、分析并写出冒泡排序算法，输入数列{43，1，23，100，90，9，19，17}，写出程序运行结果。 算法如下： BUBBLE SORT (A) 1 for i ←1 to length ［A ］ 2 do for j ←length ［A ］downto i + 1 3 do if A ［j ］< A ［j -1］ 4 then exchange A ［j ］A ［j -1］ C 程序如下： #include 2、写出汉诺塔问题的递归算法程序。写出n=3和n=4时，圆盘的移动总次数和每步移动过程。 规模为n的算法如下： HANOI(n，X，Y，Z) 1 if n=1 2 then MOVE(X，1，Z) 3 else HANOI(n-1，X，Z，Y) 4 MOVE(X，n，Z) 5 HANOI(n-1，Y，X，Z) 实现算法程序如下： #include ;用汇编语言实现实现冒泡排序，并将排序后的数输出 DATAS SEGMENT A dw 100,344,3435,43433,3438,343,134,80,8,1000,65535,54,45 N=$-A ;计算数字所占的字节数 DATAS ENDS CODES SEGMENT ASSUME CS:CODES,DS:DATAS START:MOV AX,DATAS MOV DS,AX MOV SI,0 ;SI遍历数字;前一个数的地址 MOV CX,N/2-1 ;设置循环次数，M(M=N/2)个数需要，循环M-1次 CALL BUBBLE ;调用BUBBLE将原来的数排序 ;输出排序后的数 MOV CX,N/2 ;循环M次输出排序后的M个数 MOV SI,0 ;SI遍历排序后的数 MOV DI,0 ;用DI记录数字的位数 MOV BP,N+5 ;BP用于遍历存储的转化后的字符的位置 SHOW: PUSH CX ;循环次数入栈 MOV DX,0 ;由于将要进行16位除需要置高16位为0 MOV AX,[SI] ;低16位为排序后的数 CALL DTOC ;调用DTOC将十进制数转换为字符串 CALL SHOW_STR ;调用SHOW_STR将一个数转化得到的字符串输出ADD SI,2 ;下一个数 POP CX ;循环次数出栈栈 LOOP SHOW MOV AH,4CH INT 21H ;冒泡排序 BUBBLE PROC L1: PUSH CX ;将循环次数入栈 LEA SI,A ;SI遍历DATAS数据段的数字 L2: MOV AX,A[SI] ;将前一个数存于AX CMP AX,A[SI+2] ;比较前后两个数 JBE NEXT ;如果前一个数小于或等于后一个数则继续本轮的比较XCHG AX,A[SI+2] ;否则，交换前后两个数的位置 MOV A[SI],AX NEXT:ADD SI,2 ;下一个数 LOOP L2 ;注意内层循环的次数已经确定了 POP CX ;将循环次数出栈 LOOP L1 ;下一轮比较 RET BUBBLE ENDP 课程设计(论文)任务书 学院计算机科学与技术专业2005-1 班 一、课程设计(论文)题目各种排序算法演示 二、课程设计(论文)工作自 2007年 6月 25 日起至 2007年 7月 8日止。 三、课程设计(论文) 地点: 多媒体实验室(5-302,303) 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）熟练掌握C语言的基本知识和技能； （2）掌握各种排序（直接插入，希尔，冒泡，快速排序，简单选择，堆排序）方法及适用场合，并能在解决实际问题时灵活应用； （3）从空间和时间的角度分析各种排序； （5）培养分析、解决问题的能力；提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）设计一个的菜单将在实现的功能显示出来，并有选择提示； （2）分别实现直接插入，希尔，冒泡，快速排序，简单选择，堆排序算法； （3）通过多种测试数据，对各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度进行比较并说明在实际场合的运用。 2）创新要求： 提高算法效率，降低时间复杂度和空间复杂度 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照课程设计模板的规格书写课程设计论文 （2）论文包括目录、正文、心得体会、参考文献等 （3）课程设计论文用B5纸统一打印，装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程：40分； （3）完成调试：20分； （4）回答问题：20分。 5）参考文献： （1）严蔚敏，吴伟民.数据结构. 北京：清华大学出版社，2006. （2）严蔚敏、吴伟民、米宁.数据结构题集。北京：清华大学出版社，2006. (3) 谭浩强. C程序设计（第二版）作者：清华大学出版社，2006. 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料2图书馆 编程设计与调试5实验室 撰写论文3图书馆、实验室 学生签名： 年月日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）翻译能力（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（） 评阅人：职称： 年月日 排序算法 【教学目标】 1、理解排序的概念 2、了解常用排序方法 3、理解冒泡排序的基本思路 4、应用冒泡排序法进行排序 【重点难点】 1、冒泡排序法的基本思路 2、应用冒泡排序法进行排序 排序的概念： 排序就是把一组元素（数据或记录）按照元素的值的递增或递减的次序重新排列元素的过程。 如：49 38 76 27 13 常用排序的方法： 1、冒泡排序：冒泡排序是一种简单而饶有趣味的排序方法，它的基本思想是：每次仅进行相邻两个元素的比较，凡为逆序（a(i)>a(i+1)），则将两个元素交换。 2、插入排序：它是一种最简单的排序方法，它的基本思想是依次将每一个元素插入到一个有序的序列中去。这很象玩扑克牌时一边抓牌一边理牌的过程，抓了一张就插到其相应的位置上去。 3、选择排序：这是一种比较简单的排序方法，其基本思想是，每一趟在n-i+1（i=1，2，3，...，n-1）个元素中选择最小的元素。 冒泡排序： 冒泡排序是一种简单而饶有兴趣的排序方法，它的基本思想是：每次进行相邻两个元素的比较，凡为逆序（即a(i)>a(i+1)），则将两个元素交换。 整个的排序过程为： 先将第一个元素和第二个元素进行比较，若为逆序，则交换之；接着比较第二个和第三个元素；依此类推，直到第n-1个元素和第n个元素进行比较、交换为止。如此经过一趟排序，使最大的元素被安置到最后一个元素的位置上。然后，对前n-1个元素进行同样的操作，使次大的元素被安置到第n-1个元素的位置上。重复以上过程，直到没有元素需要交换为止。 例题：对49 38 76 27 13进行冒泡排序的过程： 初始状态：[49 38 76 27 13 ] 第一趟排序后：[38 49 27 13] 76 第二趟排序后：[38 27 13 ] 49 76 第三趟排序后：[27 13 ] 38 49 76 //选择排序算法 #include for(j=i+1;j 冒泡排序的算法及其程序实现 教学分析： 本节课是浙江教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《算法与程序设计》第二第3节以及第五章第3节的部分教学内容。 一组不长的数据（如5个），从小到大排序，对学生来说是一件容易的事情，但他们并不知道计算机是怎么实现排序的，同时他们也没见识过计算机对大量数据（如1000个）的排序。学习排序有助于学生对计算机工作原理的认识。冒泡排序对学生来说初次接触，但前面的枚举算法和解析算法的部分内容对学习排序有一定的帮助，如数组变量的定义及使用方法、双重循环的使用方法及特点以及如何通过键盘输入一批数据（即text1_keypress()事件）在前面都已涉及，冒泡排序的学习又可以巩固前面的知识。 关于冒泡排序的算法及程序实现我安排了3个课时，本案例是在教室内完成的2节随堂课，第3课时安排学生上机实践：对键盘输入的一批数据进行冒泡排序。 教学目标： 1、知识与技能： 了解排序及冒泡排序的概念及特点 掌握冒泡排序算法的原理 初步掌握冒泡排序的程序实现 2、过程与方法： 理解冒泡排序的分析过程，并初步掌握用冒泡排序算法来设计解决简单的排序问题 3、情感态度与价值观： 通过冒泡排序算法的分析过程，培养学生思维的严谨性以及用科学方法解决问题的能力使学生深入理解计算机的工作原理，激发了学生学习程序兴趣。 教学重点： 冒泡排序算法的原理 教学难点： 分析冒泡排序的实现过程 教学策略： 讲授法与探究法。教师讲授、学生听讲，教师提问、学生动脑，层层深入，步步为营，一切水到渠成。 教学准备： 编写好手动输入一批的数据的冒泡排序的程序 编写好计算机自动生成数据的冒泡排序的程序 课堂中使用的教学课件 教学过程： 一、问题引入 问题一：什么是排序？ 所谓排序，把杂乱无章的一列数据变为有序的数据,比如7，3，4，8，1这五个数据从小到大排序，结果是1，3，4，7，8，我们很容易排出来。那么电脑是怎么进行排序的呢？问题二：一批数据在VB中如何存储的?比如如何存储六位裁判为一位运动员评出的分数? 用数组变量来存储一批类型、作用相同的数据，如分别用d(1),d(2),d(3),d(4),d(5),d(6)来存储六位裁判给出的分数。 问题三：如果运动员的最后得分是从这6个分数中去掉最高分与最低分后的平均分，你认为 /* 用冒泡排序法对一维整型数组中的十个数升序排序 */ #include 冒泡排序算法详解 单向冒泡排序算法 1、从上向下冒泡的冒泡排序的基本思想是： （1）首先将第一个记录的关键字和第二个记录的关键字进行比较，若为“逆序”（即L.r[1].key>L.r[2].key），则将两个记录交换之，然后比较第二个记录和第三个记录的关键字。依次类推，直至第n-1个记录的关键字和第n个记录的关键字比较过为止。这是第一趟冒泡排序，其结果是使得关键字最大的记录被安置到最后一个记录的位置上； （2）然后进行第二趟冒泡排序，对前面的n-1个记录进行同样的操作，其结果是使关键字次大的记录被安置到第n-1个记录的位置； 一般地，第i趟冒泡排序是从L.r[1]到L.r[n-i+1]依次比较相邻两个记录的关键字，并在“逆序”时交换相邻记录，其结果是这n-i+1个记录中关键字最大的记录被交换到第n-i+1的位置上。整个排序过程需要进行K(1≤k 《冒泡排序》（2课时） 1.知识目标： 掌握冒泡排序的原理 理解冒泡排序的流程图 编写冒泡排序的主要代码。 2.能力目标： 学会使用冒泡排序思想设计解决简单排序问题的算法； 进一步理解程序设计的基本方法，体会程序设计在现实中的作用。 3.感情目标： 重点： 理解冒泡排序原理及它的流程图。 难点： 创设问题情境，激发学生学习兴趣 教师活动：教师先放出一个小鱼吐泡泡的flash，让学生根据字面意思想像一下“冒泡”，并说说“冒泡”是一个怎么样的情景。 学生活动：学生通过观察得出泡泡都是从“最下面起”，“自下而上”的。 设计意图：让学生不易产生恐惧感，引起学习兴趣。 媒体资源：幻灯片，flash软件。 新课探究-冒泡排序的流程图 教师和学生的活动： 教师以具体的4个数为例，由最简单的流程图1左侧的图开始，让学生将冒泡排序过程用形象的语言表示出来：不断冒起一个泡（最小数），转化成右侧流程图。 流程图1 得出流程图2左侧的图之后，教师让学生思考：这种结构实际上属于什么结构？（循环结构）但是左图是不规范的，需要用一个变量来控制循环次数，从而引出用变量i 来记录正在执行的排序的遍数，它的值应该是从1到3，每次做完后加1。学生回顾循环结构的流程图模式，两两讨论，合作将流程图2左侧的图转换成右侧规范的流程图。 流程图2 为了分解后面的一个难点，教师让学生用简单的语言描述每次“冒起一个最小数”是怎么冒出来的：不断两两比较交换，这也是冒泡排序的原理。于是图2右侧流程图又可转化成流程图3的形式。 流程图3 剩下“不断两两比较交换”还需要进一步细化。教师以4个数为例，在程序中有些数据规律不很明显，教师用表格（图一）列出来，以提高学生分析数据的有效性和准确性，规律也更易找出来。 图一 一、复习回顾 什么是排序：排序是把一个无序的数据元素序列整理成有规律的按排序关键字递增（或递减）排列的有序序列的过程。 /************************************************ （已经学过的排序方法有：直接插入排序、希尔排序、 直接插入排序：顺序的把待排序序列中的各个记录按其关键字的大小，插入到已排序的序列的适当位置。 希尔排序：（缩小增量排序），不断把待排序的记录分成若干个小组，对同一组内的记录进行排序，在分组时，始终保持当前组内的记录个数超过前面分组排序时组内的记录个数。） ************************************************/ 二、第一小节（目标：理解掌握冒泡思想） 1、给出冒泡排序的定义（25分钟） 将待排序序列中第一个记录的关键字R1.key与第二个记录的关键字R2.key作比较，如果R1.key>R2.key，则交换记录R1和R2在序列中的位置，否则不交换；然后继续对当前序列中的第二个记录和第三个记录作同样的处理，依此类推，知道序列中倒数第二个记录和最后一个记录处理完为止，我们称这样的过程为一次冒泡排序。 2、请学生上台做排序练习（15分钟做题+10分钟讲解） （巩固排序思想的掌握） 第一题： 38 5 19 26 49 97 1 66 第一次排序结果：5 19 26 38 49 1 66 [97] 第二次排序结果：5 19 26 38 1 49 [66 97] 第三次排序结果：5 19 26 1 38 [49 66 97] 第四次排序结果：5 19 1 26 [38 49 66 97] 第五次排序结果：5 1 19 [26 38 49 66 97] 第六次排序结果：1 5 [19 26 38 49 66 97] 第七次排序结果：1 [5 19 26 38 49 66 97] 最后结果序列： 1 5 19 26 38 49 66 97 第二题： 8 7 6 5 4 3 2 1 - 1 - C语言-编程实例-排序算法演示：冒泡法冒泡排序的算法分析与改进 交换排序的基本思想是：两两比较待排序记录的关键字，发现两个记录的次序相反时即进行交换，直到没有反序的记录为止。 应用交换排序基本思想的主要排序方法有：冒泡排序和快速排序。 冒泡排序 1、排序方法 将被排序的记录数组R[1..n]垂直排列，每个记录R[i]看作是重量为 R[i].key的气泡。根据轻气泡不能在重气泡之下的原则，从下往上扫描数组R：凡扫描到违反本原则的轻气泡，就使其向上"飘浮"。如此反复进行，直到最后任何两个气泡都是轻者在上，重者在下为止。 （1）初始 R[1..n]为无序区。 （2）第一趟扫描 从无序区底部向上依次比较相邻的两个气泡的重量，若发现轻者在下、重者在上，则交换二者的位置。即依次比较(R[n]，R[n-1])，(R[n-1]，R[n-2])，…，(R[2]，R[1])；对于每对气泡(R[j+1]，R[j])，若R[j+1].key 10.3.1 冒泡排序(Bubble Sort) 1．冒泡排序的基本思想 冒泡排序是交换排序中一种简单的排序方法。它的基本思想是对所有相邻记录的关键字值进行比效，如果是逆顺（a[j]>a[j+1]），则将其交换，最终达到有序化。其处理过程为：（1）将整个待排序的记录序列划分成有序区和无序区，初始状态有序区为空，无序区包括所有待排序的记录。 （2）对无序区从前向后依次将相邻记录的关键字进行比较，若逆序将其交换，从而使得关键字值小的记录向上"飘浮"（左移），关键字值大的记录好像石块，向下“堕落”（右移）。 每经过一趟冒泡排序，都使无序区中关键字值最大的记录进入有序区，对于由n个记录组成的记录序列，最多经过n-1趟冒泡排序，就可以将这n个记录重新按关键字顺序排列。 2．原始的冒泡排序算法 对由n个记录组成的记录序列，最多经过（n-1）趟冒泡排序，就可以使记录序列成为有序序列，第一趟定位第n个记录，此时有序区只有一个记录；第二趟定位第n-1个记录，此时有序区有两个记录；以此类推，算法框架为： for（i=n；i>1；i--） { 定位第i个记录； } 若定位第i个记录，需要从前向后对无序区中的相邻记录进行关键字的比较，它可以用如下所示的语句实现。 for（j=1；j< =i-1；j++） if (a[j].key>a.[j+1].key） { temp=a[j]；a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp； } 下面给出完整的冒泡排序算法： void BubbleSort1 (DataType a,int n) { for (i=n；i>1；i--） { for (j=1;j<=i-1;j++) if（a[j].key>a.[j+1].key） { temp=a[j]；a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp； } } } 2．改进的冒泡排序算法 在冒泡排序过程中，一旦发现某一趟没有进行交换操作，就表明此时待排序记录序列已经成为有序序列，冒泡排序再进行下去已经没有必要，应立即结束排序过程。 改进的冒泡排序算法： void BubbleSort2 (DataType a,int n) { for (i=n;i>1;i--) { exchange=0； for (j=1;j<=i-1;j++) if (a[j].key>a.[j+1].key) { temp=a[j]；a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp； exchange=1； } if (exchange==0) break； } 冒泡排序算法（单链表实现） #include"iostream" using namespace std; typedefstructLNode { int data; structLNode *next; }LNode,*LinkList; voidCreateList(LinkList&L) { LinkList p=L; for(inti=0;i<10;i++) { LinkList s=new LNode; cout<<"please enter a data:"; cin>>s->data; p->next=s; s->next=NULL; p=p->next; } } voidBubbleSort(LinkList&L) { LinkList p=L->next; LinkList s=p->next; LinkList t=s; int q; int flag=0; int n=0; while(t) { if(p->data>s->data) { q=p->data; p->data=s->data; s->data=q; flag++; } p=p->next; s=s->next; t=t->next; n++; } if(flag==0) return; else flag=0; for(n--;n>0;n--) { p=L->next; s=p->next; for(inti=0;i冒泡排序的算法及其程序实现
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