Как решать массивы по информатике: Ступеньки понимания: решаем задачи на массивы

Основные сведения о массивах. Описание массива в Паскаль

Здравствуйте! Меня зовут Александр Георгиевич. Я московский репетитор по информатике, математике и программированию. У вас возникли проблемы с пониманием описания массивов в Pascal? Запутались с их объявлением или нет понимания об их предназначении? Тогда срочно обращайтесь ко мне за помощью: звоните на сотовый телефон или пишите информационное сообщение на электронный адрес. На моих уроках мы вместе с учеником совместно прорешиваем колоссальное количество различных тематических задач. Массивы — тема объемная, интересная, и в моем арсенале находится не одна сотня упражнений различной степени сложности.

Что такое массив и с чем его «едят»?

При использовании простых типов данных в программе можно применять однотипные объекты. Таковыми являются строки, символы, числа и т.д. В языке Паскаль разрешается использовать объекты, которые содержат некоторое количество однотипных элементов. Таковыми объектами являются массивы.

Массивом принято называть формальное объединение нескольких элементов одного типа, которое рассматривается в качестве единого целого.

Массивы применяются в тех случаях, когда возникает необходимость в связывании и использовании определенного ряда однотипных элементов. К примеру, таковыми могут являться периодические замеры температуры на протяжении года. Их предельно удобно рассматривать в качестве массива вещественных чисел. Описание массива в Паскаль схоже с описанием массивов в других языках программирования, однако имеет ряд особенностей.

Описание массива в Паскаль

Описание массива в Паскаль предусматривает указание общего количества элементов, которые содержаться в массиве, а также тип этих элементов. Общий шаблон описания одномерных массив в языке программирования Pascal имеет вид:

<название массива> : array [<левая граница> . . <правая граница>] of <тип данных>;

К примеру:

var
a : array[1..10] of real;
b : array[0..50] of char;
c : array[-3..4] of boolean;

Как видно из примера, при описании массива необходимо использовать зарезервированное выражение array .. of. Непосредственно после слова array в квадратных скобках необходимо указать диапазон номеров элементов массива. При помощи этого компилятор может определить общее количество элементов, которые содержаться в массиве. Диапазон указывается заданием левой и правой границ. Следовательно, в массиве a содержится 10 элементов, в массиве b – 51 элемент, массив c содержит 8 элементов. После слова of необходимо указать тип элементов, которые содержаться в массиве. В этом и заключается суть описания массива в Pascal.

Доступ к элементам массива

Язык Паскаль предоставляет возможность доступа к каждому элементу в массиве. Для этого используется понятие индекса.

Индекс – целое число (как правило, — натуральное, но не всегда), которое выступает в качестве имени/номера того или иного элемента в массиве.

В том случае, если левая граница массива равняется 1, то индекс будет совпадать с порядковым номером элемента в массиве. Если в программе необходимо упомянуть о каком-либо элементе в массиве, то непосредственно после названия массива в квадратных скобках необходимо указать индекс элемента. К примеру:

var {раздел объявления переменных}
a : array[1..10] of real; {одномерный массив, состоящий из 10 элементов вещественных чисел}
b : array[0..50] of char; {одномерный массив, состоящий из 51 элемента типа символ}
c : array[-3..4] of boolean; {одномерный массив, состоящий из 8 элементов логического типа}
k : integer; {переменная-счетчик}
begin {начало главного блока программы}
b[17] := ‘F’; {в 17-тый элемент массива b присваивается символ ‘F’}
{если значение первого элемента массива а больше, чем значение второго элемента массива а, то в элемент с индексом -2 массива с будет присвоено значение true, иначе — false}
c[-2] := a[1] > a[2];
{запускаем цикл от 1 до 10}
for k := 1 to 10 do
a[k] := 0; {инициализируем каждый элемент массива а нулем}
. ..
end. {конец главного блока программы}

Если массив составлен правильно, то индексы в нем не должны выходить за пределы, установленные диапазоном значений. Так, разрешается использовать a[5], однако применять a[15] уже нельзя. Описание массива в Pascal предусматривает контроль правильности использования индексов на этапе компиляции программы.

Особенности описания массива в Паскаль

Одной из особенностей языка Паскаль является то, что число элементов в массиве является фиксированной величиной, которая определяется на этапе описания массива. В процессе выполнения программы размерность массива изменяться не может. В определенной степени эту особенность считают за недостаток языка программирования Паскаль. Связанно это с тем, что далеко не во всех ситуациях представляется возможным предсказывание необходимого размера массива для выполнения той или иной программы.

Стоит отметить, что решить данную проблему можно при использовании определенного приема. Он позволяет создавать имитацию работы с массивами динамической длины. Принцип имитации заключается в следующем: на этапе описания предварительно определяется предполагаемая максимальная длина массива, а при выполнении программы запрашивается текущий размер массива, который и используется при работе (заполнении, обработке, сортировке и так далее).

А сейчас вашему вниманию я предлагаю мультимедийное решение задачи на одномерные массивы с использованием языка программирования Pascal. Если возникнут какие-либо вопросы, то задавайте их в комментариях к данному видео и не забывайте подписываться на мой образовательный youtube-канал и ставить like видео, если оно оказалось для вас полезным и познавательным.

Остались вопросы?

Если после прочтения данной публикации вы осознаете, что все равно есть небольшие недопонимания или вы хотите более глубоко изучить массивы, то записывайтесь ко мне на индивидуальные уроки по информатике и программированию. Я помогу реализовать вам лабораторные на массивы абсолютно любой сложности, и вы без особых проблем сможете защитить ваши работе при сдаче. Массивы — фундаментальная тема в информатике, в общем, и в программировании в частности. Чтобы успешно двигаться дальше, вам необходимо очень детально, дифференцированно понять квинтэссенцию описания массивов в Паскаль.

Методика обучения теме «Массивы» при обучении программированию бакалавров педагогических специальностей профиля «Информатика»

Акимова И.В., [email protected]; Родионов М.А., [email protected] Пензенский государственный университет (ПГУ)

Внедрение современных средств обучения является неотъемлемой частью процесса образования. Не является исключением и процесс обучения информатике в высшей школе. За счет использования средств информатизации предполагается [1, 2, 3 и др.]:

Индивидуализация и дифференциация процесса обучения за счет возможности поэтапного продвижения к цели по образовательным маршрутам различной степени сложности, составление индивидуальных программ обучения.
Повышение теоретического уровня учебного процесса за счет возможности представления большего объема информации. Но в тоже время, обеспечение условий для исследовательской и творческой деятельности учащихся.
Достижение понимания учащимися учебного материала за счет интегрированного представления информации, усиление интереса к предмету.

Из всех предметов, входящих в профессиональный цикл подготовки бакалавров педагогических специальностей, особый интерес для нашего исследования представляет именно программирование [1, 2]. В соответствии с последними ФГОС ВПО для направления «Педагогическое образование» (профиль «Информатика») [4], будущий бакалавр не столько должен являться квалифицированным программистом, сколько обладать определенными компетенциями по составлению алгоритмов и написанию программ на одном из современных языков программирования. Но, с другой стороны, ЕГЭ по информатике и ИКТ предполагает решение задач на программирование и в части А (А12), и в части В (В2, В5, В8, В14), и тем более в части С (С1, С2, С4). Поэтому задача учителя не только уверенно решать подобные задания, но и владеть основными приемами составления алгоритма достаточно сложных структурированных программ, использующих составные типы данных и дополнительные алгоритмы.

При проведении занятий по курсу программирования мы используем различные информационные коммуникационные технологии, такие как: электронные учебники, справочные ресурсы сети Internet, программное обеспечение для интерактивной доски SMART Notebook, презентации PowerPoint и т.д. [1, 2].

Достаточно большой интерес представляет возможность использования программных продуктов серии «1С:Школа», в частности образовательный комплекс «1С:Школа. Информатика, 10 кл.». В комплексе представлен как теоретический материал по темам «Компьютер и программное обеспечение», «Информация. Представление различных видов информации в компьютере», «Компьютерные сети. Интернет» и т.д. В том числе представлен материал по теме «Основы алгоритмизации. Технологии программирования», который может быть эффективно использован при организации обучения по курсу «Программирования» студентов-бакалавров педагогических специальностей.

Рассмотрим методику использования программного продукта «1С:Школа.

Информатика, 10 кл.» на примере обучения теме «Одномерные массивы».

В комплексе представлены основные теоретические сведения по одномерным и многомерным массивам, которые могут быть использованы в качестве дополнительного материала для организации самостоятельной работы, которая является неотъемлемой частью подготовки бакалавров.

Рис.1. Фрагмент теоретического материала комплекса

Материал для практической и самостоятельной работы комплекса может быть использован для организации контроля знаний.

Рис. 2. Фрагмент материала для практической работы в комплексе

Также комплекс содержит подборку анимированных ролик, наглядно демонстрирующих некоторые важные алгоритмы обработки элементов массива.

Примером такого достаточно «популярного» алгоритма является алгоритм поиска минимума и максимума в одномерном массиве. Основная идея – поэтапное сравнение каждого элемента с промежуточным минимумом или максимумом – наглядно демонстрируется в ролике и может служить основой для написания алгоритма.

Рис. 3. Анимированный ролик поиска минимума и максимума в массиве

После просмотра ролика, который каждый студент может видеть, например, на интерактивной доске, так и просматривать индивидуально, необходимо составить алгоритм решения задачи. Один из примеров алгоритма также представлен в комплексе.

Рис. 4. Фрагмент блок-схемы и программы алгоритма поиска минимума и максимума в массиве

Следующим этапом является написание программы на языке Паскаль. Пример программы также в комплексе имеется, причем есть возможность открыть его непосредственно через среду программирования и посмотреть результат работы. Можно предложить и самостоятельное составление алгоритма и программы, например, усовершенствованного эффективного поиска минимума и максимума.

В комплексе также имеется соответствующий анимированный ролик.

Рис. 5. Анимированный ролик эффективного поиска минимума и максимума в одномерном массиве

Литература

Акимова, И.В. Использование интерактивных программных средств при обучению программированию // И.В. Акимова/ Информатика в школе, № 9 (82). С. 49-51. – 80 с.

Родионов, М.А. Использование интерактивных программных средств при обучении программированию// М.А. Родионов, И.В, Акимова// Проблемы информатики в образовании, управлении, экономике и технике: Сб. статей XII Междунар. научно-техн. конф. – Пенза: ПДЗ, 2012. – С. 114-117.
Родионов М.А., Акимова И.В. Обучение школьников структурированию знаний на основе использования программных средств образовательного назначения: (Монография) Пенза: ПГПУ имени В.Г. Белинского, 2010. -180 с.
Портала Федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования [электронный ресурс]. Режим доступ: http://fgosvo.ru/.

Как преподавать массивы в компьютерных науках — Кодер-отступник

Может показаться странным, что я пытаюсь преподавать массивы, хотя уже написал статью о структуре данных. Но статьи полезны только для передачи концепции. В этой статье мы рассмотрим несколько методов передачи концепции в классе. Если все пойдет хорошо, я мог бы сделать это в серии!

Содержание

Что такое массивы?

Прежде чем мы углубимся в эту тему, я хотел бы предварить эту статью, заявив, что подход в этой статье в значительной степени не зависит от языка. Другими словами, я не буду фокусироваться на каких-то конкретных языках, а буду опираться на свой опыт работы с Java, C/C++, C# и Python. В результате могут использоваться некоторые концепции, которые не обязательно зависят от языка (например, индексация с нуля, строки и т. д.). Несмотря на это, я думаю, что есть много уроков, которые можно извлечь из конкретных примеров.

Естественно, моя целевая аудитория этой статьи — коллеги-учителя, которые ищут новые методы обучения тем же самым старым понятиям. Кроме того, я хочу использовать эту статью как способ задокументировать некоторые вещи, которые я узнал за эти годы. В результате вы можете ожидать, что эта статья будет расти и развиваться с течением времени.

Итак, что такое массивы? Ну, я полагаю, вы уже знаете. Если нет, возможно, вам стоит прочитать мою статью о массивах, но вкратце:

Массив — это набор данных. В частности, массив представляет собой фрагмент памяти фиксированного размера, разделенный на ячейки для хранения данных. Размер типа данных определяет размер каждой ячейки и общий размер массива.

В C-подобных языках массивы определяются следующим образом:

 int[] numbers = new int[10];

В этом примере мы определили массив целых чисел размером 10. Другими словами, мы можем хранить не более 10 целых чисел. Естественно, мы можем делать массивы любого типа и любого размера. Однако эти параметры массива фиксируются после объявления.

Хорошо, на сегодня достаточно обзора! Давай продолжим!

Цели обучения

При обучении массивам у нас должно быть несколько целей, которых мы хотим достичь к концу урока. Вот несколько моих (на примере Java) в произвольном порядке.

Студенты должны иметь возможность:

Понимание и использование терминологии, связанной с массивами:
- Массив
- Элемент
- Индекс
Читать и написать Valul Array Syntax:
- 36
- Читать и записать Valul Array Syntax:
  - 3336. ;
  - Определение: arr = new int[10];
  - Набор: обр[3] = 5;
  - Получить: int x = arr[2]
- Выполнить обычные задачи массива:
  - Заполнить
  - Переместить
  - Поиск
  - Сортировать
  - Копировать
В зависимости от урока мы можем расширить или сузить объем этого списка. В любом случае, это отличное начало!
Задачи
При изучении массивов учащиеся могут столкнуться с некоторыми проблемами. В этом разделе я расскажу о некоторых проблемах, которые я заметил, и о том, как я пытаюсь их решить.
Отсутствие интуиции в отношении структур данных
К тому времени, когда знакомятся с массивами, учащиеся обычно не имеют интуиции в отношении структур данных. Если они хотят сохранить некоторые значения, они часто выбирают столько переменных, сколько требуется для выполнения работы.
Чтобы восполнить этот пробел в знаниях, мне нравится связывать массивы с чем-то, что они уже использовали довольно часто: со строками. В конце концов, строки — это просто массивы символов с дополнительными функциями.
Одним из переносимых навыков из строк является индексирование. Если учащиеся понимают, как извлекать символы из строки по индексу, им должно быть удобно индексировать массив. Точно так же строки часто начинают индексироваться с нуля, поэтому учащиеся, знакомые со строками, должны быть в состоянии установить связь.
Несмотря на это, учащийся может впервые столкнуться с концепцией структуры данных, поэтому важно связать эту идею с коллекциями, которые они могут знать из повседневной жизни.
No Indexing Intuition
Для некоторых учащихся массивы могут быть первым случаем, когда им приходится начинать счет с нуля. Для большинства учащихся индексация с нуля нелогична. Ведь обычно в повседневной жизни мы начинаем считать с единицы. Конечно, начинать с нуля — не совсем чужая концепция. В конце концов, мы обычно начинаем с нуля с непрерывными данными, такими как временные шкалы, поэтому есть много возможностей для параллелей с реальным миром.
Как уже упоминалось, строки могут быть отличным началом, если вы уже представили их. Во многих языках программирования строки представляют собой массивы символов, поэтому параллели должны быть четкими. Просто имейте в виду, что строки часто неизменяемы, а массивы — нет.
No Reference Type Intuition
Если учащийся впервые знакомится с объектами, он обязательно столкнется с некоторыми проблемами. Например, они могут впервые иметь дело со ссылками, поэтому важно продемонстрировать, что копирование — нетривиальная задача.
Кроме того, как упоминалось ранее, учащиеся могли раньше использовать строки. К сожалению, параллели между строками и массивами нарушаются, когда речь идет о ссылочных типах. Во многих языках строки являются неизменяемыми, поэтому вы не можете вносить в них изменения, как в массив. Помните об этом умственном скачке, если вы решите использовать строки в своих примерах.
Методы
Учитывая объекты обучения и проблемы, как мы будем фактически обучать массивы? В этом разделе я расскажу о некоторых из моих любимых методов с примерами.
Обучение на основе родственных принципов
Как уже упоминалось несколько раз, есть большая вероятность, что учащиеся уже знакомы с типом данных, который близко имитирует массивы: строки. В конце концов, если ваш курс начинается с Hello World, значит, вы уже познакомили своих студентов со строками.
Мне нравится использовать строки, потому что многие языки моделируют их с помощью массивов. В таких языках, как Java, несложно перейти от
str.charAt(0) к str[0] 9.0047 . В других языках, таких как Python (который использует что-то более близкое к списку массивов), синтаксис точно такой же. В результате есть большая вероятность, что вы уже научились работать с массивами. Конечно, обычно есть несколько незавершенных дел, которые нужно связать. Например, инициализация обычно немного отличается. Обязательно сообщите, что синтаксис инициализации массивов может отличаться от синтаксиса строк: String str = "Hello"; // против char[] str = {'H', 'e', 'l', 'l', 'o'}; // против char[] str = новый char[5]; стр[0] = 'Н'; ул[1] = 'е'; стр[2] = 'л'; стр[3] = 'л'; ул[4] = 'о'; В конце концов, вам нужно будет изолировать концепцию массивов от строк после того, как учащиеся передадут часть своих знаний. Мне нравится использовать задачу копирования массивов в качестве перехода к более интересным темам, таким как вложенные массивы и списки массивов. Обучение на примерах из реального мира Хотя строки — отличный инструмент для обучения массивам, мы на самом деле не устраняем проблему обучения массивов. В конце концов, такие понятия, как индексирование, в какой-то момент должны преподаваться. Введите: примеры из реального мира. При обучении массивам мне нравится проводить параллели между такими понятиями, как бумажные списки и электронные таблицы. В бумажных списках и электронных таблицах каждому элементу обычно присваивается некоторый номер, который мы можем связать с индексами в массиве. Как и во многих реальных примерах, аналогия обычно в какой-то момент обрывается. Например, списки реального мира обычно не имеют ограничений на количество элементов, которые могут быть в них, в отличие от массивов. В результате я иногда предпочитаю аналогию с книжным шкафом. Каждая полка представляет собой массив, ограниченный шириной полки. Конечно, книги могут быть разных размеров, что нарушает фундаментальное определение массива, но я считаю, что это может быть лучшей аналогией, чем бумажный список. Какую бы аналогию вы ни выбрали, помните о ее ограничениях и используйте ее только как способ связать то, что ваши ученики уже знают, с тем, что им нужно знать. Наглядные пособия Наконец, давайте перейдем к хорошему! Ведь когда я преподаю, мне нравится рисовать много картинок, поэтому давайте рассмотрим несколько наглядных пособий для массивов. Карты памяти Одним из инструментов, который я считаю полезным за последний год, является карта памяти. Если вы не знакомы с этой идеей, это в основном пустая сетка, которую вы можете использовать для демонстрации того, как объекты могут храниться в памяти. При использовании карты памяти для массивов можно сегментировать часть карты памяти, чтобы продемонстрировать непрерывный блок памяти. Затем вы можете заполнить различные ячейки числами или символами, чтобы начать демонстрировать идею массивов. На мой взгляд, реальная сила карт памяти заключается в том, чтобы показать, как работает передача по значению. Другими словами, вы можете показать, как функция может копировать ссылку на массив при передаче в качестве аргумента. Стек и куча Если вы хотите углубиться в мельчайшие детали, вы можете рассмотреть возможность введения понятий стека и кучи. Вам не обязательно подробно объяснять концепции, учитывая отсутствие у ваших учеников знаний о массивах, но я считаю визуализацию двух разделов памяти очень полезной. Мне нравится рисовать стек, который просто содержит вызов основного метода, создающего массив. Затем я хочу показать, что адрес массива сохраняется в стеке, а сам массив помещается в кучу. Обычно это еще больше укрепляет идею ссылочных типов. Массивы Да, это может показаться глупым, но иногда лучший способ объяснить концепцию — нарисовать ее напрямую. Есть много способов нарисовать массив, но я обычно использую два разных вида диаграмм: один использует синтаксис массива, а другой любит одномерную сетку. В любом случае идея должна быть ясна. Например, каждая ячейка имеет некоторый индекс и хранит некоторые данные. Затем вы можете использовать эту визуализацию для демонстрации различных взаимодействий с массивом, таких как вставка и удаление. На самом деле, я считаю, что визуализация массива является лучшей с точки зрения масштабируемости. Вы можете использовать его, чтобы показать все виды действий, таких как сортировка, обход и заполнение. Упражнения Несмотря на то, что аналогии и наглядные пособия отлично подходят для ознакомления с материалом по информатике, очень важно, чтобы вы действительно давали учащимся что-то, что они могли бы сделать, чтобы закрепить их понимание. Лабораторные работы Учебная программа по информатике обычно включает лабораторный компонент, в котором учащиеся изучают концепцию вместе с преподавателем. Для массивов это означает выполнение задач, которые заставляют учащегося взаимодействовать со структурой данных. Типичные задачи могут включать: Инициализация: создание массива Заполнение: заполнение массива элементами Обход: выполнение операции над каждым элементом в массиве Поиск: поиск элемента в массиве Конечно, есть и более сложные задачи, такие как: Сортировка: перестановка элементов массива в определенном порядке Копирование: дублирование массива Вложение: изучение многомерных массивов Я уверен, что есть много других занятий, которые вы можете сделать в лаборатории. Просто выберите несколько из тем выше и найдите способ сделать их интересными. Например, было бы интересно использовать шифр Цезаря с массивами. Попросите студентов загрузить массив с некоторыми символами, а затем сдвинуть их на некоторое смещение. Вот пара лабораторий, которых я видел в дикой природе: Смена монет: используйте массивы для обозначения номиналов монет при внесении сдачи Сортировка выбором: сортировка массива чисел В конечном счете, цель лабораторной работы — стимулировать некоторые рассуждения по теме. Обычно мне нравится использовать метод Сократа в лаборатории. Вместо того, чтобы отвечать на вопросы напрямую, я постараюсь указать студентам правильное направление, задавая им конкретные вопросы. Конечно, это может стать нехваткой времени, если у вас есть лаборатория, заполненная 40 студентами, как у меня, поэтому не бойтесь раздавать решения. Игры Многим игры для взрослых могут показаться немного непрофессиональными, но я считаю, что они отлично подходят для того, чтобы добавить немного азарта в класс. Если учащиеся получают удовольствие от материала, вы знаете, что делаете что-то правильно. Просто убедитесь, что это аутентично и не слишком бесполезно. Например, однажды я провел для класса игру с опасностями. По сути, я предложил студентам объединиться в команды. Затем на каждый вопрос у каждой группы было 15 секунд, чтобы записать свой ответ на доске. Если группа получала это, они получали очки. Соревновательный характер игры заставлял учащихся быстро соображать. В результате, когда ученики явно не знали ответа, я мог сделать паузу и объяснить его. Из-за характера опасности ответы должны быть краткими. Естественно, может быть трудно придумать 25 интересных вопросов с короткими ответами, связанных только с массивами, поэтому вы можете поискать другие варианты. Например, такие платформы, как Top Hat и Kahoot! отлично подходят для создания игр, похожих на викторины. Студенты присоединяются со своими смартфонами или ноутбуками и отвечают на ряд вопросов. Естественно, это может превратиться в соревновательную игру между вашими учениками, которые хотят первыми поделиться правильным ответом. С точки зрения содержания определения таких терминов, как массивы, обход и индекс, великолепны. Кроме того, вы можете делиться фрагментами кода и запрашивать у учащихся результат (например, list[i] ). Что бы вы ни выбрали, студенты оценят перерыв в лекции. Интерактивные уроки Я всегда стараюсь делать лекции интерактивными. Будь то задавание вопросов или организация групповых проектов, это не имеет большого значения. Здесь важна интерактивность. Вовлеченный класс — это учебный класс, и это тем более важно при работе со сложными темами информатики. Лично я использовал Top Hat для периодических опросов учеников в течение всего урока. Это помогло мне оценить понимание без необходимости постоянно спрашивать «есть ли в этом смысл?» Что касается массивов, я мог бы задать основные вопросы по индексации, чтобы убедиться, что учащиеся знают, что массивы начинаются с нуля (или любое другое соглашение на выбранном вами языке). Мне также нравится давать студентам перерыв в лекциях, давая им несколько минут решить задачу по программированию в группах. Например, я могу попросить класс разбиться на группы и написать фрагмент кода, который может вычислять среднее значение чисел в массиве. Через несколько минут я позволю учащимся поделиться своей работой и, возможно, даже поделюсь собственным примером. В конечном счете, мне нравится продвигать идею о том, что существует множество способов решить одну и ту же проблему. Домашнее задание То, с чем вы отправляете своих учеников домой, так же важно, как и то, чему вы учите в классе. Убедитесь, что вы намеренно выполняете домашние задания, а не просто создаете загруженную работу. Викторины Во многих классах, которые я посещал, проводились онлайн-викторины, чтобы учащиеся не отставали от работы. Я рекомендую снизить количество баллов за тесты, чтобы учащиеся не чувствовали давления, когда они чего-то не понимают. В конце концов, эти викторины предназначены для вас, инструктора, а не для студентов. Ваша работа заключается в оценке роста ваших учеников, и викторины могут быть хорошим способом добиться этого. Что касается викторин, связанных с массивами, я рекомендую охватить только концепции высокого уровня. Например, полезно показать фрагменты кода и попросить учащихся рассказать, что они делают: x = [1, 4, 6] print(x[1]) # Что это напечатает? Такого рода вопросы на понимание помогут вам оценить понимание вашими учащимися массивов. Что касается формата, вы можете легко давать викторины вне класса в качестве домашнего задания. В качестве альтернативы вы можете использовать викторины, как в контрольных точках класса. В любом случае, я считаю, что регулярное отслеживание прогресса имеет смысл. Проекты Как и в случае с любым хорошо продуманным учебным планом по информатике, я считаю хорошей идеей отправить учащихся домой с проектом или двумя. В идеале проекты должны быть сложнее, чем материал, который вы проходите в классе и в лаборатории. Таким образом, у студентов есть возможность по-настоящему бороться с проблемами самостоятельно или в небольших группах. Когда я посещал вводный курс по программированию, нас попросили сделать игру. В частности, мы сделали что-то похожее на Bejeweled, где есть сетка цветов, которые можно подобрать. Сетка, конечно же, состоит из набора вложенных массивов кнопок, которые относятся к столбцам и строкам игрового поля. Естественно, таких игр с сеткой очень много. Например, вы можете попросить учащихся реализовать простую версию 2048 года или даже игру «Жизнь». Если игры кажутся слишком сложными, вы всегда можете выбрать любое количество проектов по работе с массивами: сортировку, поиск и т. д. В качестве альтернативы вы можете пойти по пути науки о данных. Например, вы можете попросить студентов заполнить массив числами и выполнить статистические вычисления для коллекции: максимум, минимум, среднее значение, стандартное отклонение, медиана, мода и т. д. В зависимости от уровня опыта ваших студентов вы можете захотеть Предоставьте им шаблон методов для заполнения. В качестве альтернативы вы можете предоставить API и попросить учащихся воспроизвести функциональность в коде. В любом случае будьте осторожны со сроками. На мой взгляд, студентам нужно дать пару недель на выполнение проектов. Дополнительное время должно заставить их чувствовать себя менее торопливыми, так что вы получите лучшие результаты. Кроме того, более длительные сроки заставляют студентов сосредоточиться на своих навыках управления временем. Большинство студентов в любом случае будут ждать до последней минуты, но люди вроде меня оценят передышку. Наборы задач В то время как викторины отлично подходят для проверки, а проекты — для практики, наборы задач хороши для теории. Другими словами, создавайте наборы задач, когда хотите, чтобы учащиеся расширили свое понимание. Что касается массивов, наборы задач должны включать вопросы, расширяющие границы того, что учащиеся уже знают. Например, может быть интересно спросить учащихся, как бы они реализовали список-массив, не рассказывая им о списках-массивах. Это заставляет студентов думать о том, как поступить в случае, когда массив заполнен, а пользователь пытается добавить еще один элемент. Это также заставляет их затронуть такие темы, как копирование. В качестве альтернативы можно использовать наборы задач для закрепления жаргона. Я бы не стал заставлять студентов копировать и вставлять определения, но может быть полезно, чтобы они давали определения своими словами. Например, вы можете попросить их объяснить вам, что такое массив и как он используется. Лично мне больше всего нравятся вопросы сравнения и противопоставления. К сожалению, учащиеся, вероятно, впервые сталкиваются со структурами данных, поэтому массивы стоят особняком. Однако это может быть хорошей возможностью спросить о различиях между примитивными типами и ссылочными типами (конечно, в зависимости от языка). По мере того, как студенты углубляются в свою учебную программу по информатике, я обнаружил, что профессора склонны идти по пути набора задач, поскольку темы носят более теоретический характер. Тем не менее, наборы задач могут быть хорошим шансом для студентов действительно объяснить свой мыслительный процесс. Обратная связь Как всегда, я знаю, что я не единственный преподаватель информатики в мире. Если вы преподавали массивы в прошлом, какие ваши любимые способы передачи материала? Не стесняйтесь делиться своими мыслями. В остальном спасибо, что заглянули! Я ценю поддержку, и я надеюсь, что вы продолжите оставаться рядом. Recent Posts Более 20 проблем кодирования массивов и вопросы из интервью по программированию | от javinpaul | Явапосетил Как найти повторяющиеся элементы в массиве? Здравствуйте, ребята, Массив — это самая фундаментальная структура данных, которая хранит элементы в непрерывной области памяти. Это также одна из любимых тем интервьюеров, и вы услышите много вопросов о массиве на любом собеседовании по кодированию, например, обращение массива, сортировка массива или поиск элементов в массиве. Основным преимуществом структуры данных массива является то, что она предлагает быстрый поиск O(1) если вы знаете индекс, но добавление и удаление элемента из массива происходит медленно потому что вы не можете изменить размер массива после его создания. Чтобы создать более короткий или более длинный массив, вам необходимо создать новый массив и скопировать все элементы из старого в новый. Индекс массива начинается с 0, а не с 1. Массив в основном является неизменяемой структурой данных, длина которой не может быть изменена после создания, изменяемый массив называется списком. Массиву требуется блок памяти для выделения, называемого последовательным расположением памяти. Это означает, что даже если у вас есть память, вы не можете выделить большой массив, если память разбросана. Поиск по индексу в массиве — это O(1), но вставка и удаление непросты, так как может потребоваться переупорядочить массив. Массив в основном представляет собой однородную структуру данных, это означает, что вы не можете хранить строку в массиве целых чисел и наоборот. Массив может быть одномерным или многомерным. Двумерный массив известен как Matrix и очень полезен в играх для создания 2D-мира с использованием плиток. Ключом к решению вопросов, связанных с массивами, является хорошее знание структуры данных массива, а также базовых конструкторов программирования, таких как цикл , рекурсия и фундаментальные операторы. Если вы не знакомы с этими понятиями, я настоятельно рекомендую вам сначала пройти полный курс по структуре данных и алгоритмам, такой как Структуры данных и алгоритмы: глубокое погружение с использованием Java , в котором подробно объясняется основная структура данных. Это также очень доступно, так как вы можете приобрести этот курс всего за 9,9 долларов США на сумасшедших распродажах Udemy, которые происходят время от времени. Вот некоторые из популярных вопросов интервью по кодированию на основе массивов для вашей практики: Как найти пропущенное число в заданном массиве целых чисел от 1 до 100? ( решение ) Как найти повторяющееся число в заданном целочисленном массиве? ( решение ) Как найти наибольшее и наименьшее число в несортированном массиве целых чисел? ( решение ) Как найти все пары целочисленного массива, сумма которых равна заданному числу? ( решение ) Как найти повторяющиеся числа в массиве, если он содержит несколько повторяющихся чисел? ( решение ) Как удалить дубликаты из заданного массива в Java? ( решение ) Как искать целевое значение в повернутом массиве? (решение) Учитывая несортированный массив целых чисел, найдите длину самой длинной последовательности последовательных элементов? (решение) Как массив целых чисел сортируется на месте с помощью алгоритма быстрой сортировки? ( решение ) Как удалить дубликаты из массива на месте? ( решение ) Как перевернуть массив на месте в Java? ( решение ) Как удаляются дубликаты из массива без использования какой-либо библиотеки? ( раствор ) Как преобразовать массив байтов в строку? ( решение ) В чем разница между массивом и связанным списком? ( ответ ) Как выполнить бинарный поиск в заданном массиве? ( решение ) Как найти медиану массивов двух сортов? (решение) Как повернуть массив влево и вправо на заданное число K? ( решение ) Как найти дубликаты в несортированном массиве? ( решение ) Учитывая массив целых чисел, отсортированных в порядке возрастания, найти начальную и конечную позиции заданного значения? (решение) Для данного массива целых чисел найти непрерывный подмассив (содержащий хотя бы одно число), который имеет наибольшую сумму, и вернуть ее сумму? (решение) Эти вопросы не только помогут вам развить навыки решения проблем, но и улучшат ваши знания о структуре данных массива. Если вам нужны более сложные вопросы, основанные на массиве, см. также LeetCode In Python: 50 алгоритмов Coding Interview Questions , курс в стиле буткемпа для изучения методов решения проблем, структур данных и алгоритмов для прохождения собеседования по программированию на такие компании, как google В этом курсе автор собрал 50 самых важных и самых популярных вопросов для интервью, задаваемых этими крупными компаниями, и я объясняю их в настоящей манере ШАГ ЗА ШАГОМ, чтобы помочь вам понять, как именно решать вопросы такого типа. LeetCode In Python: 50 вопросов по кодированию алгоритмов на собеседовании Готовитесь к собеседованию по программированию? Это место для вас. Хотите узнать о самых… Udemy.com И, если вы чувствуете, что этих 20 вопросов недостаточно и вам нужно больше практики, вы также можете проверить этот список из 30 вопросов с массивами . Выбор хороших ресурсов очень важен для успеха ваших интервью по кодированию. Если вы выбрали неправильный ресурс, то больше, чем деньги, вы потеряете драгоценное время, необходимое для подготовки, поэтому потратьте некоторое время на поиск хороших ресурсов. Если вам нужны рекомендации, ниже приведены некоторые из моих проверенных ресурсов для углубленного изучения структуры данных и алгоритмов для интервью по программированию: Структуры данных и алгоритмы: глубокое погружение с использованием Java для разработчиков Java. Узнайте о массивах, связанных списках, деревьях, хеш-таблицах, стеках, очередях, кучах, алгоритмах сортировки и алгоритмах поиска. На этой платформе вы не только изучите основные концепции системного дизайна, такие как масштабируемость, кэширование, высокая доступность, распределенная система, но также узнаете, как решать общие вопросы системного дизайна, такие как «Как спроектировать 9».0036 Алгоритмы и структуры данных в Python для тех, кто любит Python Руководство по реализации самых современных алгоритмов с нуля: массивы, связанные списки, графовые алгоритмы и сортировка Мастер-класс по алгоритмам и структурам данных JavaScript от Colt_Steele для программистов JavaScript. Учебный лагерь для интервью с пропавшими без вести в области компьютерных наук и кодирования. Узнайте все, что вам нужно, чтобы пройти сложные собеседования по программированию. Освоение структур данных и алгоритмов с использованием C и C++ для тех, кто хорошо разбирается в C/C++ Структуры данных в Java: повторение интервью by Группа по обучению для обновления важных концепций структур данных и алгоритмов в Java. Этот курс содержит подробный обзор всех общих структур данных и предоставляет подробную информацию об уровне реализации в Java, чтобы читатели могли хорошо подготовиться. Grokking the Coding Interview: шаблоны для вопросов по кодированию от Fahim ul Haq и The Educative Team Это похоже на мета-курс для интервью по кодированию, который не научит вас решать проблемы кодирования, а вместо этого научит вас решать определенный тип задач кодирования с использованием шаблонов. Освойте эти 15 основных шаблонов вопросов для собеседования, и вы сможете справиться со всем, с чем столкнетесь на собеседовании 0030 Gayle Laakmann McDowell , в котором представлены 189+ вопросов и решений по программированию. Хорошая книга для быстрой подготовки к собеседованию по программированию. Кстати, я также заработаю немного денег, если вы купите любой из этих ресурсов, упомянутых здесь. Это одни из самых распространенных вопросов, не связанных со структурой данных и алгоритмами, которые помогут вам действительно хорошо пройти собеседование. Я также поделился многими этими вопросами в своем блоге, поэтому, если вы действительно заинтересованы, вы всегда можете пойти туда и поискать их. Эти общих вопросов о кодировании, структуре данных и алгоритмах — те, которые вам необходимо знать, чтобы успешно пройти собеседование в любой компании, большой или маленькой, для любого уровня работы по программированию. Если вы ищете работу по программированию или разработке программного обеспечения, вы можете начать подготовку с этого списка вопросов по программированию. Этот список содержит хорошие темы для подготовки, а также помогает оценить вашу подготовку, чтобы выявить ваши сильные и слабые стороны. Хорошее знание структуры данных и алгоритмов важно для успеха в кодировании интервью, и именно на этом вы должны сосредоточить свое внимание. Другие статьи с интервью по программированию и кодированию, которые могут вам понравиться 25 проблем проектирования программного обеспечения из интервью по программированию 21 проблемы строкового кодирования из интервью 10 книг по алгоритмам, которые должен прочитать каждый программист 90 проблем с деревьями кодирования 9036 90 5 лучших книг по структуре данных и алгоритмам для Java-разработчиков 20+ задач кодирования на основе связанных списков из интервью по программированию 100+ задач кодирования для начинающих и опытных программистов 10 курсов, которые помогут подготовиться к следующему собеседованию по программированию Java 20+ Вопросы для интервью от инвестиционных банков Более 30 вопросов для интервью по проектированию систем для программистов Заключительные заметки Спасибо, вы дочитали статью до конца… Удачи на собеседовании по программированию! Конечно, это будет непросто, но, следуя этой дорожной карте и руководству, вы станете на один шаг ближе к тому, чтобы стать разработчиком программного обеспечения.