一、单元概述
本阶段课程共分为两个单元,系统性地讲解了二维数组的基本概念、操作方法与实际应用。学生从一维数组的线性思维过渡到二维数组的空间思维,逐步掌握了二维数组的定义、遍历、填充、变换及数学建模等核心技能。
二、第一单元《二维世界的探索》重点回顾
1. 从一维到二维的思维跨越
理解二维数组是处理“面上数据”的有效工具,如座位表、棋盘、图像像素等。
掌握定义语法:数据类型 数组名[行数][列数]。
2. 二维数组的遍历与输入输出
学会使用双重循环遍历矩阵,外层控制行,内层控制列。
注意输出时的格式控制,如使用setw()保持对齐,每行结束后换行。
3. 蛇形方阵——模拟思维训练
通过“机器人走路”模型理解顺时针填充逻辑。
强调边界判断与已填充判断的双重条件,避免越界与重复填充。
锻炼学生的逻辑模拟能力和代码调试能力。
三、第二单元《矩阵魔术师》重点回顾
1. 矩阵的基本变换
学习行交换、列交换的实现方法,理解其在图像处理中的应用。
掌握 swap()函数的便捷使用,也可理解传统三变量交换的原理。
2. 杨辉三角——数学与编程的结合
理解杨辉三角的递推规律:a[i][j] = a[i-1][j-1] + a[i-1][j]。
掌握仅使用循环与数组生成杨辉三角的方法,无需复杂数学公式。
3. GESP真题实战:画布裁剪
将二维数组应用于实际场景,理解子矩阵提取的逻辑。
强化从输入到输出的完整编程流程,注意字符矩阵的处理方式。
四、学生常见问题
1.混淆行与列的顺序,尤其在访问 a[i][j]时。
2.遍历时忘记换行,导致输出变形。
3.蛇形填充中边界条件写错,造成死循环或越界。
4.杨辉三角中循环范围设置不当,导致遗漏或重复计算。
五、过程反馈
在day2的杨辉三角形教学中,张老师提出:我们用二维数组实现了杨辉三角形的存储和输出,思考一下,是否可以将程序中的二维数组改为一维数组,这样节省大量的空间?
很可喜的是,先后有三位同学提出了解决方法:
首先是来自安海成功中心小学的徐杨逸尘同学率先用一维数组完成代码并提交通过,但在展示讲评时,同学们发现程序存在瑕疵,该程序是用一个长的一维数组代替二维数组,并没有节约存储空间,反而加大了代码逻辑复杂度;
紧接着,来自安海中心小学的黄启航同学用2个短的一维数组交错赋值成功解决了题目,他的演示讲解也获得了同学们的一致认可;
张老师接着提出,是否可以只用一个短的一维数组解决?来自安海坝头小学的王信锦同学举手表示可以,他用从右向左依次赋值的方法成功用一个一维数组解决了问题,实现了存储空间的高效利用。
(王信锦上台讲解算法思路,并分别举了从右向左和从左向右的正反例子)
最后,张老师进行了总结,并指出这就是“滚动数组”算法应用,对三位同学进行了表扬!
二维数组是信息学中的重要数据结构,也是连接基础语法与算法实战的桥梁。希望同学们在掌握基本操作的同时,逐步培养空间思维与逻辑建模能力,为后续更复杂的算法学习奠定扎实基础。