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如今審核如此便捷，遇到不懂的事情百度一下就知道了，部分小伙伴還可以Google，會(huì)出來很多關(guān)于搜索的信息和數(shù)據(jù)。

作為程序員，如何向孩子解釋有關(guān)搜索中的原理，你該怎么向他們解釋？

解釋太難，孩子聽不懂，解釋太簡(jiǎn)單，又把握不住簡(jiǎn)單的維度。

不如試試下面這樣的解釋方式，以現(xiàn)在的少兒編程工具Scratch為例。

還不太了解Scratch？可能在成年人的世界里不太流行，但在學(xué)校和少兒編程中知名度很高。如果你已經(jīng)很熟悉了，請(qǐng)?zhí)^此步驟。

Scratch是麻省理工媒體實(shí)驗(yàn)室終身幼兒園組開發(fā)的一套計(jì)算機(jī)程序開發(fā)平臺(tái)，旨在讓程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言初學(xué)者不需先學(xué)習(xí)語(yǔ)言語(yǔ)法便能設(shè)計(jì)產(chǎn)品。開發(fā)者期望通過學(xué)習(xí)Scratch，啟發(fā)和激勵(lì)用戶在愉快的環(huán)境下經(jīng)由操作（如設(shè)計(jì)交互故事）去學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)和計(jì)算知識(shí)，同時(shí)獲得創(chuàng)造性思考，邏輯編程和協(xié)同工作體驗(yàn)。

在Scratch中，“角色”是通過名為“腳本”的程序來操縱的。我們來看一下讓角色邊動(dòng)邊發(fā)出聲音的腳本吧。點(diǎn)擊綠旗圖標(biāo)或者腳本本身，就可以看到角色隨著鼓動(dòng)聲動(dòng)起來。

腳本

角色

Scratch就是像上面這樣把這些有顏色的“模塊”排列起來制作腳本的。

如果仔細(xì)看這些模塊上寫的字，就可以知道程序向角色發(fā)出了什么指令。

這些模塊很像玩具積木，對(duì)吧！

如上圖所示，搜索指的就是在數(shù)組中找出符合某個(gè)條件或性質(zhì)的數(shù)據(jù)。它通過搜索算法來實(shí)現(xiàn)的，下面我們就介紹一下兩種最具有代表性的搜索算法：線性搜索和二分搜索。

小游戲：超級(jí)瑪麗

線性搜索

線性搜索是在給出的數(shù)組中，按順序逐個(gè)比較每一項(xiàng)，從而找到所需要數(shù)據(jù)。下面通過具體的實(shí)例（下列數(shù)據(jù)中搜索15）來逐步學(xué)習(xí)線性搜索。

該數(shù)組中有7個(gè)數(shù)據(jù)，首先與第一位數(shù)據(jù)17進(jìn)行比較，與我們要搜索的數(shù)據(jù)15不同，因此移動(dòng)到下一位。

第二位數(shù)據(jù)是2，也與15不同，因此移動(dòng)到下一位。

第三位數(shù)據(jù)是20，也與15不同，因此移動(dòng)到下一位。

第四位數(shù)據(jù)是15，正是我們要搜索的數(shù)據(jù)，因此搜索成功，操作結(jié)束。

如果7個(gè)數(shù)據(jù)全部比較完畢也沒有找到需要的數(shù)據(jù)，則表示搜索失敗。

線性搜索算法：

• 建立列表data，并設(shè)任意數(shù)值。

• 建立變量key，代表要搜索的數(shù)據(jù)。

• 建立變量a，并設(shè)為1。

• 如果a>data的項(xiàng)目數(shù)，則移動(dòng)到步驟7。

• 如果key與data的第a項(xiàng)相同，則輸出“搜索成功”并結(jié)束操作。

• 將a加1，并移動(dòng)步驟4。

• 輸出“搜索失敗”并完成操作。

下面我們通過在17，8，20，15這個(gè)數(shù)組中搜索20，來進(jìn)一步了解算法的運(yùn)行過程。

1、將列表data設(shè)置為17，8，20，15。將變量key設(shè)置為20。將變量a設(shè)置為1。

2、a不大于data的項(xiàng)目數(shù)（4），將key的值與第一位數(shù)據(jù)17進(jìn)行比較，兩者不同，因此移動(dòng)到下一位。

3、將a的值加上1，a（=2）不大于data的項(xiàng)目數(shù)（=4），將key的值與第二位數(shù)據(jù)8進(jìn)行比較，兩者不同，并移動(dòng)到下一位。

4、將a的值加1，a（=3）不大于data的項(xiàng)目數(shù)（=4），將key的值與第三位數(shù)據(jù)20進(jìn)行比較，兩者相同。輸出“搜索成功”并結(jié)束操作。

編寫程序

理解了線性搜索的算法，我們?cè)趺从镁幊虂韺?shí)現(xiàn)呢，下面就來用Scrach編寫程序。

1、建立列表name和age，刪除其全部項(xiàng)，并將7名學(xué)生的姓名和年齡分別添加到列表name和age中。

2、建立變量key，并設(shè)為輸入的學(xué)生姓名。

3、建立變量a，設(shè)置為1。添加

4、如果在列表name中找到key，則由Scratch小貓說出相應(yīng)的學(xué)生姓名和年齡，并終止程序。那么綠框1處應(yīng)該填寫什么內(nèi)容呢？

5、將a的值加上1，并繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行。

6、如果在列表name中沒能找到key，則由Scratch小貓說出“沒有”。程序創(chuàng)建完成。

7、此程序運(yùn)行結(jié)果

二分搜索

二分搜索是指在一個(gè)有序列表中，通過逐漸縮小搜索范圍進(jìn)行搜索。下面通過具體的實(shí)例來解釋。

在下面的升序排列數(shù)據(jù)中，使用二分搜索找到數(shù)據(jù)15,。

1、該數(shù)組共有7個(gè)數(shù)據(jù)，將首項(xiàng)和末項(xiàng)的位置數(shù)（即1和7）分別設(shè)置low和high。

2、還需要計(jì)算數(shù)組的中間位數(shù)。使用下面的數(shù)式可以計(jì)算出中間位數(shù)為4，將其設(shè)置為mid。

mid位，即第4位的數(shù)據(jù)是11，將其與15進(jìn)行比較。

3、15>11，因此mid位右側(cè)的數(shù)據(jù)成為新的搜索范圍。計(jì)算可知，新范圍中的low位（即mid+1）是第5位。

4、再次計(jì)算mid位是第6位。因此將第mid位數(shù)據(jù)（=17）與15進(jìn)行比較。

5、15<17，因此將當(dāng)前mid位左側(cè)的數(shù)據(jù)重新設(shè)為新的搜索范圍。需要重新計(jì)算新的范圍中的high位，即mid-1=5。新的high位就是第5位。

6、再次計(jì)算mid位是第5位。因此將第mid位的數(shù)據(jù)（=15）與15進(jìn)行比較。兩者相同，搜索結(jié)束。

如果low>high，則不能找到所求數(shù)據(jù)，搜索失敗。

二分搜索算法

• 建立列表data，并將有序排列的任意數(shù)據(jù)添加到該列表。

• 建立變量key，設(shè)為要搜索的數(shù)據(jù)。

• 建立變量low，設(shè)置為1；變量high，設(shè)為列表data的項(xiàng)目數(shù)。

• 如果low>high，則移動(dòng)到步驟8。

• 建立變量mid，設(shè)為（low+high）/2。

• 如果key與列表data的第mid項(xiàng)目，則輸出“搜索成功”，操作完成。

• 如果key< p="">

• 輸出“搜索失敗”，操作完成。

下面在數(shù)組 8、10、13、15、20 中搜索 15，借此實(shí)例了解算法的運(yùn)行過程。

1. 將 8、10、13、15、20 添加到列表 data。 將變量 key 設(shè)為 15。分別將變量 low和 high  設(shè)為 1 和 5，low 不大于 high，因此移動(dòng)到下一步。

2. 將變量 mid 設(shè)為(low+high)/2（=3）。

3. key 大于列表 data 的第 mid 項(xiàng)（=13），因此將 low 設(shè)為 mid+1（=4），low（=4）不大于  high，因此移動(dòng)到下一步。

4. 將變量 mid 設(shè)為(low+high)/2（=4）（設(shè)為向下取整）。

5. key 與列表 data 的第 mid 項(xiàng)（=15）相同，因此輸出“搜索成功”，完成操作。

編寫程序

1. 建立列表 name 和 age，刪除其全部項(xiàng)，并將 7 名學(xué)生的姓名（按部首筆畫遞增排序）和相應(yīng)年齡分別添加到列表 name  和 age。

2. 建立變量 key，設(shè)為要搜索的數(shù)據(jù)。建立變量 low，設(shè)為 1；建立變量 high，設(shè)為列表 name 的項(xiàng)目數(shù)。

3. 添加

4. 如果 key 與列表 name 的第 mid 項(xiàng)相同，則說出相應(yīng)學(xué)生的姓名和年齡，程序停止。

6. 如果 key 與列表 name 的第 mid 項(xiàng)不同，則變更 low 或者 high 的值，繼續(xù)重復(fù)執(zhí)行。那么綠框 2  處應(yīng)該填寫什么內(nèi)容？

7. 如果直到low＞high時(shí)依然沒有找到 key，則說出“沒有”。程序創(chuàng)建完成。

8.此程序運(yùn)行結(jié)果如下。

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