快速排序算法scratch柱形图模拟演示之说明

Posted 2021-06-13 哆蛙编程

 

本视频内容包括:

1. 快速排序算法 scratch柱形图演示说明

2. 问题与解决: 快速排序演示中的“暂停效果”的实现  

3. 总结：解决问题的方法(之一)

一、快速排序算法 scratch柱状图演示说明 (本项目的输出的应用场合：讲解快速排序时)

1.操作说明：		1.点绿旗  按A键  ―――绘柱形图 2.按 右箭头 键   ――――quick sort 3.可按 空格  暂停
2.舞台上的变量指示：		指针j   指针i   基准值key  演示中的“暂停状态”指示
3.柱形图：		柱形图：高度（颜色）表示数值大小   Dorees始终在表示 key 的柱形上   柱形下的j、 i: 表示j、 i指针
4.链表		排序的数值：quicksort时数字会跳动
以上是 停止状态的舞台
5.演示说明	a	按上述操作说明1.2.之后，柱形图出现在舞台上，但并未排序。   此时，暂停状态为1（开始将这个变量设定为1而不是0） 这时：dorees方向向右，表示接下来是指针j会移动   注意：这里“故意”按变量pause=1,使  按上述操作说明12之后 并不开始排序，这样做只是为了演示用。
	b	按空格, 暂停状态为0: quickSort
	c	Quick Sort过程中如按 空格键：暂停状态变为1 可观察  dorees方向  链表数值 猜测是哪个指针向哪个方向移动且到何时停止移动…… 以此来了解  快速排序指针法 的做法。
	d	再按空格, 暂停状态为0; 重新quick Sort 验证你在c步的猜测
	…

 

 

 

二、问题与解决

问题：
1	希望快速排序时，先显示柱形图下的指针j和i再开始排序
2	暂停效果如何达成，想在快速排序过程中将排序过程暂停
2.1	暂停后重启quick sort时，想知道重启后是哪个指针开始移动：想用dorees的方向作为“提示”，如何达成
3	3.1点绿旗  按A键  ―――绘柱形图 3.2按 右箭头 键  ――――quick sort 操作说明中按A绘 柱形图  按右箭头quicksort   但是，在quicksort过程中或暂停时，再按A或右箭头：程序还是会有上面的动作----这是我们不希望的，如何改进？
	……
问题解决：   收到消息后 等待0.2秒：解决         增加 暂停功能：完美解决 2.增加变量pause在按下空格时将之设定为1：在quicksort中增加  如果pause=0 那么…移动指针 2.1增加变量dj di分别表示指针j、指针i的状态：是否移动----0或1 这样，dj+di=0时是j=I;而di-dj=1或-1刚好表示是j还是i的移动方向（90或-90）    [见本文后  附录]   3. 增加变量kg: 在quicksort 中为1；同时利用n=0不成立：解决

问题解决总结：充分利用 变量。

如何找到解决问题的办法：从流程（线程）找差异，利用差异

 

 

• 快速排序代码实现与 柱状图演示 项目总结

 ①快速排序 指针交换法 好过 “填坑法”。

 ②递归如何“跳出”，递归结束条件？

③还充分利用“变量”；充分利用自定义积木――用好这两个你才是有可能算是学好了scratch。

④如何找到解决问题的办法（之一）：从流程（线程）找差异，利用差异

 

 

附录

演示中暂停 功能的添加

 

 

增加一个按空格键 暂停的功能

按空格键时 将变量pause=1

此时j 、i的增加均停止（将pause=0 放在j或i增加代码中）

其它动作也相应停止

 

难点是：如何确定dorees的方向―――以dorees方向来表示是j还是i在移动（移动方向的指示），以dorees的方向作为下一步的指针j或i移动的方向。

 

下图1表示开始时，j指针开始向左移动。下图2表示下一刻指针i将向右移动。

图1  

            图2

 

增加变量dj di：分别表示指针j i的状态（是否移动）――为0（不移动）或1（移动）：（快速排序程序运行时：时序为：dj=1  dj=0 di=1  di=0 然后重复以上时序；）

 Quicksort中dj di的值的变化：

NO	指针移动状态	dj	di	dj+di	di-dj
a	j指针移动	1	0	1	-1
b	j指针停止	0	0	0	0
c	i指针移动	0	1	1	1
d	i指针停止	0	0	0	0

dj+di值在1、0之间转换，di-dj值为-1,0,1:对应方向-90度，180度，90度。

这样，dj+di=0时是j=I;而di-dj=1或-1刚好表示是指针j或指针i的方向（90或-90）

 

所以dorees的方向代码如下：

                        

 视频教程：

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