Инструмент обучения алгоритмам сортировки в области компь...

Об этом проекте:

Этот проект был создан для класса A AP Computer Science, чтобы помочь учащимся узнать об алгоритмах выбора и сортировки вставками.

Этот проект состоит из нескольких частей. Есть основание, ползунок и семь цифр.

Как видно на фотографиях, ползунок установлен на направляющих в основании, а числовые детали — в местах на основании. Этот проект используется для изучения алгоритма сортировки выбором или вставкой, поэтому ориентация ползунка зависит от того, какой алгоритм вы выберете для работы. Каждое место для числовой части на основании представляет собой переменную/место хранения части информации, показанной с помощью реальных манипуляций с числами, которую можно перемещать с места на место. Верхний ряд мест обозначает дополнительное место для хранения. Вот дополнительная информация о сорти��овке выбора и вставки:

https://www.geeksforgeeks.org/difference-between-insertion-sort-and-selection-sort/

Чтобы узнать, как использовать эту модель, прокрутите вниз до раздела «Как использовать».

Есть два размера: модель ученика и модель учителя.

Студенческая модель

Основание: 12,5 см х 8 см х 0,8 см.
Слайдер: 22,58 x 4,6 x 1,3 см (не включая опоры, выступающие с одного конца)
Количество штук: 1,2 см х 1,9 см х 0,8 см.

Модель учителя

Основание: 39,52 см х 22,4 см х (около) 2 см
Слайдер: 71,47 x 11,62 x 2,36 см (не включая опоры, выступающие с одного конца)
Количество штук: 4,1 см х 6,5 см х 1,5 см.
Подставка: 20 см х 10,25 см х 7,43 см

Как использовать:

(Сначала прочитайте раздел Об этом проекте для получения необходимой информации)

Чтобы использовать эту модель в качестве сортировки выбором и сортировать в порядке возрастания (слева направо), начните с этой конфигурации, где числа расположены в случайном порядке:

Сначала найдите наименьшее число, затем поменяйте местами первое число (слева) в строке. Чтобы имитировать то, как это делает компьютер, вам нужно будет использовать дополнительное хранилище, в котором одно место будет выступать в качестве временной переменной:

Теперь первое число в строке отсортировано, поэтому ползунок перемещается, чтобы закрыть одно место:

Продолжайте находить наименьшее число в списке и меняйте его местами с первым местом, которое видите слева, пока не дойдете до конца. После завершения уберите ползунок, чтобы отсортировать весь список:

Чтобы использовать эту модель в качестве сортировки вставками и сортировать в порядке возрастания (слева направо), начните с этой конфигурации, где числа расположены в случайном порядке:

Переместите ползунок на одну позицию вправо:

Если число справа меньше числа слева, используйте временные переменные пятна (верхний ряд), чтобы поменять местами два числа:

Каждый раз, когда вы перемещаете ползунок на одно место, меняйте числа столько раз, сколь��о необходимо, пока вам больше не придется менять местами числа, чтобы расположить их в правильном порядке. Повторяйте это, пока не пройдете все числа: перемещая ползунок, затем перемещая числа. В конце строка будет отсортирована:

Цель:

Эта модель была создана для учителя AP Computer Science A, который использовал кусочки бумаги, чтобы помочь ученикам изучить, как компьютер использует алгоритмы сортировки. Целью было создать что-то, что могло бы заменить кусочки бумаги чем-то более простым в манипулировании.

Процесс проектирования:

От начала до конца этот проект занял около 6 месяцев работы.

Я начал с бумажной модели, которую пытался улучшить. Я обдумал несколько идей и встретился с учителем, чтобы точно понять, чего она хочет от модели. Я также делал бумажные модели, чтобы посмотреть, как они окажутся в реальной жизни. Это первая идея, которая пришла мне в голову:

Когда я встретился с учителем, мы придумали несколько вещей, которых мы хотели достичь с помощью этой модели, и вот некоторые из моих заметок с встреч.

Можно сделать ползунок, чтобы найти наименьшее число.
Хотим ли мы, чтобы ползунок закрывал temp. пятна?
Не хочу 3 массива
Сортировка вставками не работает с этой моделью. Вместо этого можно было бы передвигать фигуры.
3х2 самых маленьких кусочка

Вот еще одна модель, которую я придумал:

Я провел расчеты, чтобы увидеть, как долго мы сможем изготовить слайдер, учитывая, что принтер был Ender 3:

Я придумал еще кое-что