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(共15張PPT)
必修一
項(xiàng)目八：
設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)處理算法
以手機(jī)通訊錄制作為例
從1G到5G
關(guān)于手機(jī)通訊錄你知道多少？
算法設(shè)計(jì)核心概念
01
“通訊錄管理系統(tǒng)”：
1）增加姓名和手機(jī)號(hào)
2）刪除姓名和手機(jī)號(hào)
3）修改手機(jī)號(hào)
4）查詢所有用戶
5）根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)
6）退出
自頂向下、逐步求精
頂層設(shè)計(jì)
02
“通訊錄管理系統(tǒng)”：
1）增加姓名和手機(jī)號(hào)
2）刪除姓名和手機(jī)號(hào)
3）修改手機(jī)號(hào)
4）查詢所有用戶
5）根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)
6）退出
1、定義姓名列表
2、定義手機(jī)號(hào)列表
while
True:
3、輸入選擇的功能號(hào)
4、如果輸入數(shù)字不在功能列表內(nèi)[1,2,3,4,5,6]
input("輸入有誤請(qǐng)重新輸入")
5、否則：
如果
b
==
1:
#增加姓名和手機(jī)
如果
b
==
2:
#刪除姓名
如果
b
==
3:
#修改手機(jī)號(hào)
如果
b
==
4:
#查詢所有用戶
如果
b
==
5:
#根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)
如果
b
==
6:
#退出
否則:
print("輸入有誤請(qǐng)重新輸入")
name
=
[]
number
=
[]
while
True:
b
=
int(input())
if
b
not
in
[1,
2,
3,
4,
5,
6]:
input("輸入有誤請(qǐng)重新輸入")
else:
if
b
==
1:
#增加姓名和手機(jī)
elif
b
==
2:
#刪除姓名
elif
b
==
3:
#修改手機(jī)號(hào)
elif
b
==
4:
#查詢所有用戶
elif
b
==
5:
#根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)
elif
b
==
6:
#退出
else:
print("輸入有誤請(qǐng)重新輸入")
頂層設(shè)計(jì)--關(guān)于列表
02
列表：批量數(shù)據(jù)在程序中進(jìn)行表示的方法
name=[“馬化騰”，“馬云”，“李彥宏”]
name[0]
#引用“馬化騰”
first=name[1]
#引用“馬云”并賦值給變量first
name[0:2]
#引用列表元素從索引0到1
設(shè)計(jì)模塊1--增加姓名和手機(jī)號(hào)
03
“增加姓名和手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：
1.1
輸入姓名給字符串變量
1.2
如果通訊錄里有此姓名則跳過(guò)，否則將姓名添加到通訊
錄最后。同時(shí)輸入手機(jī)號(hào)并在通訊錄里存入手機(jī)號(hào)
1.3
打印“輸入完成”
第1.2步算法細(xì)化：
1.2.1
分支判斷姓名是否出現(xiàn)在姓名列表，如果是，打印
“已有此聯(lián)系人請(qǐng)重新輸入”
1.2.2
如果姓名列表沒(méi)有此姓名，則使用append方法將姓名
添加到姓名列表
1.2.3
輸入手機(jī)號(hào)添加到對(duì)應(yīng)手機(jī)號(hào)列表，并打印“輸入完成”
設(shè)計(jì)模塊1--增加姓名和手機(jī)號(hào)
03
append方法：添加元素到列表末尾
name=[“馬化騰”，“馬云”，“李彥宏”]
name.append(“任正非”)
#添加任正非到列表末尾
設(shè)計(jì)模塊2--刪除姓名和手機(jī)號(hào)
04
“刪除姓名和手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：
2.1）輸入要?jiǎng)h除的聯(lián)系人到字符串變量
2.2）找到聯(lián)系人在姓名列表內(nèi)的位置
2.3）在姓名列表內(nèi)刪除此姓名
2.4）對(duì)應(yīng)位置的手機(jī)號(hào)列表內(nèi)刪除手機(jī)號(hào)
2.5）打印“刪除完成”
設(shè)計(jì)模塊2--刪除姓名和手機(jī)號(hào)
04
index方法：返回元素索引位置
name=[“馬化騰”，“馬云”，“李彥宏”，“任正非”]
name.index(“任正非”)
#返回列表內(nèi)“任正非”位置為3
remove方法：刪除列表內(nèi)指定元素
name.remove(“任正非”)
#刪除列表內(nèi)元素“馬云”
del方法：刪除列表內(nèi)指定索引位置元素
del
name[0]
#刪除列表位置為0的元素
設(shè)計(jì)模塊3--修改手機(jī)號(hào)
05
“修改手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：
3.1
輸入要修改的聯(lián)系人姓名
3.2
找到聯(lián)系人姓名在列表內(nèi)的位置
3.3
通過(guò)位置找到手機(jī)號(hào)列表對(duì)應(yīng)位置，并對(duì)此位置的號(hào)碼進(jìn)
行修改
name=[“馬化騰”，“馬云”，“李彥宏”，“任正非”]
name[0]=“雷軍”
#替換name列表索引位置0的元素
設(shè)計(jì)模塊4--查詢所有用戶
06
“查詢所有用戶”算法細(xì)化：
4.1
循環(huán)遍歷姓名列表并輸出
for
i
in
name:
#按元素順序遍歷
print(“所有用戶”，i）
for
i
in
range(len(name)):
#按索引順序遍歷
print(“所有用戶”，name[i])
設(shè)計(jì)模塊5--根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)
07
“根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：
5.1
輸入需要查找的聯(lián)系人給字符串變量
5.2
找到聯(lián)系人姓名在列表內(nèi)的位置
5.3
通過(guò)位置找到手機(jī)號(hào)列表對(duì)應(yīng)位置，并輸出手機(jī)號(hào)
項(xiàng)目匯總
08
1、完成“手機(jī)通訊錄制作”項(xiàng)目。
2、總結(jié)：
自頂向下、逐步求精的設(shè)計(jì)算法方法
列表的基本操作：
1）列表的引用
2）append方法、index方法、remove方法、del方法
作業(yè)
09
利用列表設(shè)計(jì)“手機(jī)敏感詞過(guò)濾系統(tǒng)”。
THANK
YOU
謝謝觀看項(xiàng)目八：設(shè)計(jì)批量數(shù)據(jù)處理算法
----以手機(jī)通訊錄制作為例
教學(xué)意圖：
為了提升學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維。圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)展開(kāi)項(xiàng)目式教學(xué)。本項(xiàng)目以5G時(shí)代手機(jī)運(yùn)用作為背景引入，簡(jiǎn)單回顧手機(jī)的基本操作，以手機(jī)通訊錄制作、手機(jī)敏感詞匯過(guò)濾系統(tǒng)為項(xiàng)目主題。通過(guò)“自頂向下，逐步求精”的方法設(shè)計(jì)算法，引導(dǎo)學(xué)生一步步完成項(xiàng)目要求，以達(dá)到數(shù)據(jù)批量操作的python實(shí)現(xiàn)--列表。
教學(xué)目標(biāo)：
認(rèn)識(shí)python數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的基本方式：列表。
掌握列表的基本操作：添加，引用及切片（整體引用）、更新、刪除等。
設(shè)計(jì)算法完成手機(jī)通訊錄和手機(jī)敏感詞匯過(guò)濾系統(tǒng)。
教學(xué)重點(diǎn)：
Python列表的認(rèn)識(shí)及基本操作。
自頂向下，逐步求精的算法設(shè)計(jì)方法。
教學(xué)難點(diǎn)：
算法設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)過(guò)渡。
教學(xué)步驟：
教學(xué)環(huán)接
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
引入（3分鐘）
播放視頻：《1G到5G：1分鐘帶你了解移動(dòng)通信的發(fā)展史》設(shè)計(jì)目的：激發(fā)課堂氣氛，引入項(xiàng)目主題提出問(wèn)題：我們站在巨人的肩膀上引來(lái)了5G時(shí)代，但是快速發(fā)展的今天，我們不能浮躁，社會(huì)提倡的工匠精神必須從我們學(xué)生時(shí)代開(kāi)始培養(yǎng)。因此我們今天將以手機(jī)作為主題展開(kāi)我們的項(xiàng)目探究。項(xiàng)目將以設(shè)計(jì)最底層也是最重要的手機(jī)通訊錄開(kāi)始。下面我們思考一個(gè)問(wèn)題，手機(jī)通訊錄主要包含哪些功能？
1、觀看，聆聽(tīng)2、回答問(wèn)題“手機(jī)通訊錄包含哪些功能？”
項(xiàng)目引導(dǎo)1（3分鐘）
1、介紹“自頂向下、逐步求精”的算法設(shè)計(jì)核心概念：先進(jìn)行頂層設(shè)計(jì)，再對(duì)各組成部分進(jìn)行細(xì)化。2、項(xiàng)目：手機(jī)通訊錄頂層算法設(shè)計(jì)“通訊錄管理系統(tǒng)”：1）增加姓名和手機(jī)號(hào)2）刪除姓名和手機(jī)號(hào)3）修改手機(jī)號(hào)4）查詢所有用戶5）根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)6）退出3、依據(jù)頂層設(shè)計(jì)展示制作的程序模塊圖注釋：頂層設(shè)計(jì)中的步驟，并不能直接對(duì)應(yīng)一條明確的程序語(yǔ)句，還需要進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)，將頂層設(shè)計(jì)“模塊化”，每一步為一個(gè)獨(dú)立的功能模塊。
1、了解“自頂向下，逐步求精”算法設(shè)計(jì)核心思想。2、設(shè)計(jì)通訊錄管理系統(tǒng)頂層算法
項(xiàng)目引導(dǎo)2（6分鐘）
1、提供頂層設(shè)計(jì)模塊，引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)始分模塊逐步設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)目的：認(rèn)識(shí)列表，及列表引用2、設(shè)計(jì)模塊1）的算法--增加姓名和手機(jī)號(hào)。“增加姓名和手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：1.1）輸入姓名給字符串變量1.2）如果通訊錄里有此姓名則跳過(guò)，否則將姓名添加到通訊錄最后。同時(shí)輸入手機(jī)號(hào)并在通訊錄里存入手機(jī)號(hào)1.3）打印“輸入完成”第1.2）步算法細(xì)化：1.2.1）單分支判斷姓名是否出現(xiàn)在姓名列表，如果是，打印“已有此聯(lián)系人請(qǐng)重新輸入”1.2.2）如果姓名列表沒(méi)有此姓名，則使用append方法將姓名添加到姓名列表1.2.3）輸入手機(jī)號(hào)添加到對(duì)應(yīng)手機(jī)號(hào)列表，并打印“輸入完成”設(shè)計(jì)目的：掌握列表操作功能一：添加元素
根據(jù)設(shè)計(jì)模塊1的算法完成模塊1語(yǔ)法細(xì)化程序，并成功運(yùn)行。掌握列表引用及添加元素到列表的方法。
4、項(xiàng)目引導(dǎo)3（6分鐘）
1、設(shè)計(jì)模塊2）的算法--刪除姓名和手機(jī)號(hào)。“刪除姓名和手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：2.1）輸入要?jiǎng)h除的聯(lián)系人到字符串變量2.2）找到聯(lián)系人在姓名列表內(nèi)的位置2.3）在姓名列表內(nèi)刪除此姓名2.4）對(duì)應(yīng)位置的手機(jī)號(hào)列表內(nèi)刪除手機(jī)號(hào)2.5）打印“刪除完成”設(shè)計(jì)目的：1、認(rèn)識(shí)列表索引查找方法：index（）函數(shù)2、認(rèn)識(shí)列表元素內(nèi)容刪除方法：remove（）函數(shù)3、認(rèn)識(shí)列表元素位置刪除方法：del
操作
1、根據(jù)設(shè)計(jì)模塊2的算法完成模塊2語(yǔ)法細(xì)化程序，并成功運(yùn)行。2、掌握根據(jù)元素查詢索引的方法3、掌握列表元素內(nèi)容刪除方法4、掌握根據(jù)列表元素位置刪除的方法
5、項(xiàng)目引導(dǎo)4（6分鐘）
1、設(shè)計(jì)模塊3）的算法--修改手機(jī)號(hào)“修改手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：3.1）輸入要修改的聯(lián)系人姓名3.2）找到聯(lián)系人姓名在列表內(nèi)的位置3.3）通過(guò)位置找到手機(jī)號(hào)列表對(duì)應(yīng)位置，并對(duì)此位置的號(hào)碼進(jìn)行修改3.4）打印修改完成第3.3）步算法細(xì)化：3.3.1）輸入要修改的手機(jī)號(hào)到字符串變量3.3.2）根據(jù)手機(jī)號(hào)列表對(duì)應(yīng)位置，直接進(jìn)行新手機(jī)號(hào)賦值，即完成修改。設(shè)計(jì)目的：認(rèn)識(shí)修改列表元素方法
根據(jù)設(shè)計(jì)模塊3的算法完成模塊3語(yǔ)法細(xì)化程序，并成功運(yùn)行。掌握修改列表元素的方法
項(xiàng)目引導(dǎo)5（3分鐘）
設(shè)計(jì)模塊4）的算法--查詢所有用戶“查詢所有用戶”算法細(xì)化：4.1）循環(huán)遍歷姓名列表并輸出設(shè)計(jì)目的：結(jié)合列表復(fù)習(xí)循環(huán)結(jié)構(gòu)
1、根據(jù)設(shè)計(jì)模塊4的算法完成模塊4語(yǔ)法細(xì)化程序，并成功運(yùn)行。
項(xiàng)目引導(dǎo)6（5分鐘）
設(shè)計(jì)模塊5）的算法--根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)“根據(jù)姓名查找手機(jī)號(hào)”算法細(xì)化：5.1）輸入需要查找的聯(lián)系人給字符串變量5.2）找到聯(lián)系人姓名在列表內(nèi)的位置5.3）通過(guò)位置找到手機(jī)號(hào)列表對(duì)應(yīng)位置，并輸出手機(jī)號(hào)設(shè)計(jì)目的：列表的引用練習(xí)
1、根據(jù)設(shè)計(jì)模塊5的算法完成模塊5語(yǔ)法細(xì)化程序，并成功運(yùn)行。
項(xiàng)目匯總（5分鐘）
1、將以上5個(gè)細(xì)化的算法模塊通過(guò)最終的整合完成“手機(jī)通訊錄管理系統(tǒng)”的制作。2、總結(jié)整個(gè)項(xiàng)目中涉及到的列表的基本操作，和“自頂向下、逐步求精”的算法設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)。2、布置“手機(jī)敏感詞匯過(guò)濾系統(tǒng)”制作小作業(yè)。
1、完成5個(gè)算法細(xì)化模塊的匯總，形成一個(gè)完善的手機(jī)通訊錄管理系統(tǒng)項(xiàng)目。

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