Material und Unterrichtseinheiten fuer den Informatik-Unterricht

Sortieralgorithmen

Module zu Sortieralgorithmen (Lazarus / Delphi)

Beschreibung: Die Module zum Thema Sortieren und Sortieralgorithmen enthalten Arbeitsblätter und Programme zu den Sortieralgorithmen Minsort, Bubblesort, Quicksort und Tournament-Sort nebst Laufzeitanalyse und Visualisierung.
Einsatzmöglichkeit: Einstieg ins Sortieren mit Lazrus/Delphi
Stundenumfang: 8 - 10 Stunden
Klassenstufe: 11/12
Programmiersprache: Lazarus / Delphi
Materialumfang:

  • Schülerarbeitsblätter im Word-Format
  • Programme

 

Modul 0 - Sortieren (Grundidee und visuelle Programme)downloads: 2328 | type: zip | size: 720 kB
Modul 1 - Minsortdownloads: 1911 | type: zip | size: 235 kB
Modul 2 - Bubblesortdownloads: 2191 | type: zip | size: 303 kB
Modul 3 - Laufzeitvergleich Bubblesort und Minsort (O-Notation / Stabilität)downloads: 1709 | type: zip | size: 753 kB
Modul 4 - Quicksortdownloads: 1927 | type: zip | size: 1002 kB
Modul 5 - Tournament Sortdownloads: 1728 | type: zip | size: 368 kB
Modul 6 - Mergesortdownloads: 993 | type: zip | size: 13 kB
Modul 7 - Visualisierungsprogrammedownloads: 1736 | type: zip | size: 876 kB

 

Module zu Sortieralgorithmen (Python)

Beschreibung: Die Module zum Thema Sortieren und Sortieralgorithmen enthalten Arbeitsblätter und Programme zu den Sortieralgorithmen Minsort, Bubblesort, Quicksort, Mergesort und Tournament-Sort nebst Laufzeitanalyse und Visualisierung.
Einsatzmöglichkeit: Einstieg ins Sortieren mit Python
Stundenumfang: 8 - 10 Stunden
Klassenstufe: 11/12
Programmiersprache: Python
Materialumfang:

  • Schülerarbeitsblätter im Word-Format
  • Programme

 

Modul 0 - Einstieg und Visualisierungsprogrammedownloads: 962 | type: zip | size: 2 MB
Modul 1 - Minsort (Python)downloads: 875 | type: zip | size: 50 kB
Modul 2 - Bubblesort (Python)downloads: 890 | type: zip | size: 28 kB
Modul 3 - Laufzeitvergleich Minsort und Bubblesort (Python)downloads: 854 | type: zip | size: 753 kB
Mosul 4 - Quicksort (Python)downloads: 853 | type: zip | size: 22 kB
Modul 5 - TournamentSort (Python)downloads: 841 | type: zip | size: 170 kB
Modul 6 - Mergesort (Python)downloads: 837 | type: zip | size: 14 kB

 

Das Waagemodell als Einstieg in die Sortieralgorithmen

Beschreibung:
Das Waagemodell stellt einen guten Einstieg in die Sortieralgoithmen dar, insbesodere, wenn nach der Erarbeitung der Algorithmen die Umsetzung in eine Programmiersprache erfolgen soll.

Der Vorteil bei diesem Waagemodell sind:

1) Unsortierte Elemente lassen sich nicht "auf Sicht" sortieren, wie es bei Spielkarten o.ä. der Fall ist. Ein Schüler kann nicht "einfach so" sehen, welches das kleinste (schwerste) Element ist.

2) Fundamental für eine Umsetzung in eine Programmiersprache ist der Vergleich zweier Elemente. Dieser Vergleich muss im Waagemodell jedes mal aktiv vorgenommen werden.

Schöner als ein Programm wäre selbstverständlich das Verwenden von wirklichen Waagen, was aber stets eine Kostenfrage ist. Als Anregung zum Experimentieren mit dem Waagemodell kann der Beitrag dazu der ComputerScienceUnplugged-Gruppe dienen: csunplugged.org/sorting-algorithms . Hier wird mit richtigen Waagen experimentiert.

Einsatzmöglichkeit: Einstieg ins Sortieren mit Algorithmen
Stundenumfang: ---
Klassenstufe: 11
Programmiersprache: keine
Materialumfang:

  • Waage als Programm (jar)
  • Waage als Programm (exe)

     

Screenshots: Java-Version (jar) und Windows-Version (exe)

 
Download:

Ueberlegungen zum Waagemodelldownloads: 1048 | type: pdf | size: 148 kB
Waage als Programm (jar)downloads: 2004 | type: zip | size: 11 kB
Waage als Programm (exe)downloads: 941 | type: zip | size: 698 kB


Digitale Schülerarbeitsblätter zum Experimentieren und Nachvollziehen von Sortieralgorithmen

Beschreibung: Die digitalen Arbeitsblätter bestehen aus einem unsortieren 8-Felder Array. Per "Drag and Drop" können die Elemente sortiert werden. Die Vorlage und die Elemente wurden ganz einfach durch Bitmaps realisiert.
Das erste Arbeitsblatt kann experimentell zu Standard-Sortierverfahren hinleiten, das zweite Arbeitsblatt bezieht sich auf den Tournament-Sort (aus: Gallenbacher, Jens. Abenteuer Informatik. Spektrum Verlag. München, 2007. S. 62ff.). 

Einsatzmöglichkeit: Einstieg ins Sortieren mit Algorithmen
Stundenumfang: Stundeneinstieg
Klassenstufe: 11
Programmiersprache: keine
Materialumfang:

  • 2 digitale Schülerarbeitsblätter im Word-Format

Screenshots:

 


Download:

Sortieren - Algorithmendownloads: 4137 | type: zip | size: 21 kB


Sortieralgorithmen in einer schülergerechten Visualisierung

Beschreibung:
Animationen von Sortieralgorithmen gibt es im Internet inzwischen wie „Sand am Meer“, Animationen, die sich im Unterricht methodisch gut einsetzen lassen, sind jedoch rar. Manko der gängigen Animationen ist die fehlende regelbare Geschwindigkeit und das Fehlen eines „Einzelschrittmodus“, in dem der Schüler Vermutungen über ein zu erwartendes Verhalten des Algorithmus im nächsten Sortierschritt treffen und die Vermutungen überprüfen kann. Quicksort beinhaltet hier zudem eine farbliche Visualisierung des Bereichs, auf dem die rekursive Prozedur geradearbeitet.

Im Zentrum steht hier eine Benutzeroberfläche, die dem Schüler Einzelschritte der Algorithmen und eine in der Geschwindigkeit regelbare Animation ermöglichen.

Dem Download liegen zwei Versionen des Programms bei. Eine Windows-exe und für alle Rechner ausführbare jar Datei. Die exe-Version "kann etwas mehr" als die jar-Version. Hier ist ein visueller Vergleich von zwei Algorithmen möglich. Im Unterricht kann damit z.B. die Geschwindigkeitsüberlegenheit von Quicksort gegenüber einem herkömmlichen Algorithmus visualisiert werden.


Einsatzmöglichkeit: Sortieren mit Algorithmen
Stundenumfang: ---
Klassenstufe: 11
Programmiersprache: keine bzw. Delphi oder Java
Materialumfang:

  • Bubblesort / Minsort / Quicksort / Bubble-Quicksort / Min-Quicksort als exe-Dateien (Windows)
  • Bubblesort / Minsort / Quicksort als ausführbare Jar-Dateien (für Mac / Linux / Windows)

     

Screenshots:

 
Download:

Sortieralgorithmen schuelergerecht visualisiertdownloads: 6598 | type: zip | size: 581 kB


Arbeitsblätter zu Sortieren und Sortieralgorithmen mit Java

Beschreibung: Die Arbeitsblätter zum Thema Sortieren und Sortieralgorithmen mit Java - Übertragen von Hans Christian-Müller
Einsatzmöglichkeit: Einstieg ins Sortieren mit Java
Stundenumfang:5-8 Stunden
Klassenstufe: 11/12
Programmiersprache: Java
Materialumfang:

  • Schülerarbeitsblätter im Word-Format

 

Arbeitsblätter Sortieralgorithmen mit Javadownloads: 4734 | type: doc | size: 222 kB

 
martin jakobs 2005-2017 | impressum