第08讲 排序算法

教练：老马的程序人生
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讲课目录

• 常考的排序算法
• 项目制作：“三个数排序”
• 项目制作：“成绩查询”
• 项目制作：“排序”
• 项目制作：“森林运动会”

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排序算法

• 计算机学会（GESP）中属于四级的内容

• 电子学会（CIE）中属于四级的内容

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排序算法

• 交换排序（冒泡排序）
• 插入排序
• 选择排序

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排序算法：交换排序

思路：通过相邻记录之间的比较和交换

• 使关键字较小的记录如气泡一般逐渐向上漂移直至水面。
• 使关键字较大的记录如重物一般逐渐向下沉降直至水底。

例如：对以下这组数字由小到大排序。

$$45,78,12,34,32$$

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真题练习

01：随机生成5个数字存储到列表中，下面哪个选项可以实现列表中的数字从小到大排列？（ ）

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• A.

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• B.

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• C.

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• D.

• 参考答案：A
• 试题解析：C，D通过中间变量交换数据错误，由于是由小到大排序，第一趟需要把最大的数据放到最后面。选择A。

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真题练习

02：使用冒泡排序法对 5, 2, 6, 3, 8 进行升序排列，则第一趟排序的结果为？（　）

• A. 2, 5, 3, 6, 8
• B. 2, 5, 6, 3, 8
• C. 2, 3, 6, 5, 8
• D. 2, 3, 5, 6, 8

• 参考答案：A
• 试题解析：冒泡排，5 > 2交换，5 < 6 不交换，6 > 3 交换，6 < 8不交换。第一趟排序之后的序列2、5、3、6、8选择A。

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真题练习

03：使用冒泡排序算法对数据：32、40、21、46、69，进行从小到大排序，第一轮排序的结果是？（　）

• A. 32、40、21、46、69
• B. 40、32、21、46、69
• C. 21、32、40、46、69
• D. 32、21、40、46、69

• 参考答案：D
• 试题解析：冒泡排，32 < 40不交换，40 > 21 交换，40 < 46 不交换，46 < 69 不交换。第一趟排序之后的序列32、21、40、46、69，选择D。

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排序算法：插入排序

思路：将一个记录插入到已经排好序的有序表中，从而得到一个新的记录增1的有序表。即：先将序列的第1个记录看成是一个有序的子序列，然后从第2个记录逐个进行插入，直至整个序列有序为止。

例如：对以下这组数字由小到大排序。

$$45,78,12,34,32$$

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排序算法：选择排序

思路：在要排列的一组数（$n$个）中，选出最小的一个数与第1个位置的数交换；然后在剩下的数当中再找最小的与第2个位置的数交换，依次类推，直到第个$n-1$元素和第个$n$元素比较为止。

例如：对以下这组数字由小到大排序。

$$45,78,12,34,32$$

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真题练习

04：对存有8个元素的列表 [49, 38, 65, 97, 76, 13, 27, 50] 按从小到大的顺序进行排序，选择排序第一趟的排序结果是？（ ）

• A．[13，38，65，97，76，49，27，50]
• B．[13，27，38，49，50，65，76，97]
• C．[97，76，65，50，49，38，27，13]
• D．[13，38，65，50，76，49，27，97]

• 参考答案：A
• 试题解析：选出最小的13和第一个位置上的49交换位置。第一趟排序之后的序列为[13，38，65，97，76，49，27，50]，选择A。

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项目制作：“三个数排序”

2022.09 编程题 三个数排序（利用交换排序）

输入三个数，比较三个数的大小，并将这三个数按照从小到大的顺序说出。

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1. 准备工作

（1）保留小猫角色，默认位置；

（2）白色背景。

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2. 功能实现

（1）依次询问输入三个数；

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（2）按下空格键，小猫从小到大说出三个数，三个数之间用逗号隔开。

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3. 评分标准

（1）使用询问并等待输入三个数；（3分）

（2）按下空格键后，小猫能够按照从小到大的顺序说出三个数（10分），格式为“X，Y，Z”（2分）。

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项目制作：“成绩查询”

2022.06 编程题 成绩查询（利用交换排序）

期末考试结束了，小朋友想知道自己考试的成绩和班级排名，让我们一起来实现这个功能吧！

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1. 准备工作

（1）保留默认白色背景和小猫角色；

（2）创建名为“姓名”和“成绩”的列表，按照图1输入相关内容。

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2. 功能实现

（1）点击小绿旗，小猫询问“你要查询谁的成绩？”

（2）如果输入的姓名没在“姓名”列表中，小猫说“此姓名无效！”2秒，如图2，程序结束；

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（3）如果输入的姓名在“姓名”列表中，小猫可以根据给定的姓名，查询出对应的成绩，如图3；

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（4）对成绩进行降序排列，并说出该成绩的序号（名次），如图4。

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3. 评分标准

（1）正确创建列表“姓名”和“成绩”(1分），只要多于三个姓名和成绩即可，不一定跟题目数据一致（1分）；

（2）小猫询问，能够判断姓名不在列表中情况；（3分）

（3）姓名在列表中，说出成绩；（4分）

（4）对成绩列表进行降序排列，需要有降序排序的过程；（4分）

（5）让小猫说出该成绩在“成绩”列表的序号。（2分）

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项目制作：“排序”

2019.12 编程题 排序（利用插入排序）

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1. 准备工作

（1）选择空白背景；

（2）保留小猫角色。

2. 功能实现

（1）制作一个新的积木，文字标签为“排序”，添加三个输入项，以便于输入三个待排序的数字；

（2）在自定义积木的三个输入框中，输入任意三个数字，点击绿旗。

（3）名称为“排序”的列表中，将按照从大到小的顺序排列。

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项目制作：“森林运动会”

2021.12 编程题 森林运动会（利用插入排序）

在森林运动会中，小猫、小狗、小兔子、乌龟、小猴子参加了800米耐力跑项目，分别耗时3分25秒、4分15秒、3分45秒、4分45秒、4分5秒。请设计程序实现自动排名。

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排序前

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排序后

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1. 准备工作

（1）保留小猫角色及空白背景；

2. 功能实现

（1）建立名为“耐力跑”的列表，用于记录运动员的成绩，以秒为单位；

（2）点击绿旗，初始化列表，依次往列表中加入：205，255，225，285，245；

（3）点击小猫，对运动员的成绩进行降序排列。

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3. 评分标准

（1）初始化列表，删除所有项后，加入成绩；（2分）

（2）点击小猫后，排序降序排列正确；（5分）

（3）正确删除、替换链表中的数据；（2分）

（4）正确使用循环的嵌套；（1分）