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排序是計算機科學中一項重要的技術，其應用范圍廣、使用頻率高，因此對于排序算法的研究一直是計算機專家的重點。高校的程序設計類課程也將排序算法作為重難點進行教學。

1常見的幾種排序算法

1.1算法的基本概念

算法（Algorithm）是指解題方案的準確而完整的描述，是一組解決問題的指令集合，按照一定的語法規則輸入，在有限時間內獲得所要求的輸出。簡單說就是計算機的解題過程。算法具備以下幾個特征：有窮性，一個算法的執行次數必須是有限的；確切性，算法的中的語句都應該具有確切的語義；輸入，算法可以有0個或多個輸入，給運算對象賦初值；輸出，算法應該有一個或多個輸出，顯示算法的運行結果；可行性，算法的設計在原則上是可行的。

1.2排序算法的簡述

常見的幾種排序算法有：冒泡排序、選擇排序、快速排序、計數排序以及托普排序等。冒泡排序（BubbleSort），是最簡單的排序方法，其基本思想是：將要排序的元素看成是一組豎排的“氣泡”，較小的元素較輕，往上浮，通過若干次對這個“氣泡”序列的處理，讓最輕的浮到最上面，次輕的次之，依次完成排序。按照一般的教學方法，老師會先向學生講解冒泡排序的基本思想和相應代碼然后再執行。這種方式學生理解和掌握起來比較困難，也無法調動學生的學習積極性，更無法使學生靈活運用。因此，要設計出一個合理、高效的教學過程，調動學生的學習積極性，拓展學生的自主思維能力，使學生掌握冒泡排序算法的思想及其編程方法，并運用到解決實際問題當中。

2教學過程設計

2.1利用多媒體動態分解排序步驟

通過多媒體軟件將排序過程設計為動態效果，演示數據序列的交換過程。相鄰數據進行比較，大數下沉、小數上浮。這樣能直觀地展現冒泡序的過程，提高學生的學習興趣。

2.2排序過程動態解析

下面通過實例來說明冒泡排序的過程，設計排序的數據序列為：5，7，3，0，6五個數，進行升序排列，其過程分析如下。第一趟排序：先讓最上面相鄰兩個數字進行比較，如果上面的數大于后面的數，就交換兩者的位置，再將交換后的數依次與后面的數進行比較，經過4次這樣的比較，就可以讓最大的數“沉底”。第二趟排序：對剩下的4個數字，再進行兩兩比較，同前面過程一樣，經過3次比較，第二大的數就排到了倒數第二個位置。第三趟排序：對剩下的3個數，再進行兩兩比較，同前面過程一樣，經過2次比較，第三大的數排到了倒數第三個位置。第四趟排序：對剩下的2個數進行兩兩比較，過程同上，經過1次比較，第四大的數排到了倒數第四個位置。從而完成的本次排序。

2.3給出代碼與分析

根據前面對排序過程的分析可知，如有n個數要進行排序，則可總結出以下步驟：排序的趟數為n-1；相鄰兩數從前往后比；每趟比較n-1-i次；大小不對就交換。按照總結的步驟給出完成相應功能的代碼，學生接受和理解起來更加容易。其主要代碼如下：1For(i=0;i<n;i++)/*排序的趟數為n-1*/2{For(j=0;j<n-1-i;j++)/*相鄰兩數從前往后比,每趟比較n-1-i次*/3If(a[j]>a[j+1])/*大小不對就交換*/4{temp=a[j];5a[j]>a[j+1];6a[j+1]=temp;7}8}通過教學實踐證明，冒泡排序的思想容易理解，學生在將其轉換為程序言時較難，通過將排序過程作以上步驟總結后，學生在寫程序時只需安排步驟進行代碼編寫，簡單易行。再讓學生自己舉例，分析程序的執行過程，驗證冒泡排序的思想和代碼的正確性。

2.4引導學生發現問題，改進算法

在教學中讓學生跟著老師的思路理解并掌握知識點很重要，但同時引導學生發現算法設計中存在的問題或者不完善的地方，由此探索解決辦法，也是教學的一個重要目的。觀察分析排序過程的表1可發現，最后兩趟的數據順序是一致的，也就是說倒數第二趟排序就已經排序完成了，最后一趟排序過程是多余的。由此可見，不管初始數據序列如何，根據上面的算法設計都要進行n-1趟排序，而在實際序列中，可能在少于n-1趟的排序中就已經變成了有序序列，完成了排序，后面的循環就沒有必要了。這時老師可給出一個常規的改進算法：設置一個標志變量flag，如flag=1，表示有交換；flag=0，表示無交換。即是當flag=0時就結束循環，提高排序效率。具體做法是：在上述程序第1行下插入語句“flag=0;”，第6行下插入語句“flag=1;”，第7行下插入語句“if(flag==0)break;”。這樣在程序的內層循環中不再有值的變化時就可以跳出循環，結束程序，從而提高算法的效率。現代教育著重對學生創造性思維的培養，相對于知識的講授更重要的是讓學生掌握思維方式，發散思維就是創造性思維中的一種重要形式。通過上面的講解讓學生知道冒泡算法還有其不完善的地方，可進一步啟發學生對算法進行改進：如上浮下沉算法、快速排序算法、線性時間算法等。使學生能更快更好掌握排序算法的基本思想和原理，著重培養學生發現問題和解決問題的能力，激發學生的獨立思考和創新能力，這比將固化的知識點傳授給學生更加的重要和有效。

3結語

本文以講授冒泡排序為例，設計了通過動態的PPT和增加動畫效果等多媒體教學手段，采用正向講解算法思想，逆向分析具體實例，歸納、總結算法的多種思維方法，形象生動的向學生展示了冒泡排序的基本思想和變化過程。一方面通過步驟的總結過度到代碼的書寫，突破代碼書寫的難點。另一方面引導學生觀察算法的不足之處，讓學生自己發現問題，并提出解決問題的辦法，進而培養學生的發散思維和獨立思考的能力，體現了現代教育著重培養學生創新能力的教育思想。

作者：楊波 梁少林 單位：四川文理學院數學與財經學院