[实用新型]重力法珠子排序数学演示仪无效
申请号: | 200920004799.6 | 申请日: | 2009-02-12 |
公开(公告)号: | CN201364669Y | 公开(公告)日: | 2009-12-16 |
发明(设计)人: | 李智 | 申请(专利权)人: | 李智 |
主分类号: | G09B23/02 | 分类号: | G09B23/02 |
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地址: | 100011北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 重力 珠子 排序 数学 演示 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种数学教具,特别涉及一种利用重力法实现数据组排序的数学演示仪。
背景技术
各行各业在进行统计过程中需要对收集来的大量数据进行统计分析。在分析过程中需要对收集来的数据分类,并将各类数据中具有相同性质的数据组进行排序。传统排序的方法一般是首先将数字比大小,然后移动数字的位置,被称为直接插入排序法,这种方法比较繁琐,空间复杂度函数为n2。一些改进后的计算机算法,例如,冒泡排序和归并排序法,能有效地降低空间复杂度,节省数据排序所需要的步数,并且减少排序使用的时间。
目前,有数学家进一步发明了一种珠子排序方法,将需要被排序的数据用数目不同的珠子代表,并且对所有的珠子施加引力,然后,看到每排的数字已经成为有序的排列关系,并且是按从大到小或按从小到大进行排列。这种排序方法能使无序数据瞬时完成排序。这种珠子排序方法应用范围很广,涉及计算机科学和理论数学多个领域。然而,珠子排序属于数学问题比较抽象,在课堂上讲解这种珠子排序算法时,授课者很难用语言表达其原理,很难使学生形象、直观地看到排序的过程,很难深刻理解、牢固记忆珠子排序的真实含义。
实用新型内容
本实用新型的目的是:提供一种重力法珠子排序数学演示仪,要能利用重力方法直接演示珠子排序的原理,帮助教授完成珠子排序的讲课任务,使学生形象、直观地看到一组数据珠子排序的过程,使学生能深刻理解珠子排序的真正含义,牢固记忆。克服授课者难用语言表达珠子排序的不足。
本实用新型采用的技术方案是:重力法珠子排序数学演示仪,主要由透明板和钢球组成,其特征在于:透明板为长方体,透明板有两个平面,两个短侧面,两个长侧面。透明板长度为180~350毫米,宽度为150~300毫米,厚度为10~25毫米之间。在透明板上有4~10个排序孔和放置孔。所述的排序孔为直孔,排序孔中心线在同一平面内,排序孔的开口处在透明板的一个短侧面或长侧面上,排序孔平行于透明板的两个平面。在透明板的一个平面上有放置孔,放置孔的中心线垂直排序孔中心线并与排序孔中心线相交。放置孔有5~10列,放置孔的行数与排序孔的数量相同。排序孔与放置孔相交。钢球在排序孔或放置孔内。
所述的放置孔和排序孔的直径略大于钢球的直径,使钢球能在放置孔或排序孔内滚动。
本实用新型的有益效果:本实用新型重力法珠子排序数学演示仪,排序孔水平放置时,能从放置孔放入钢球,把透明板旋转90度后,钢球在重力的作用下沿排序孔垂直滚落后,最下边一行钢球的数量为最多,最上边一行的数量最少,并按由多到少的顺序排列。能达到演示珠子瞬时排序的目的。使学生形象、直观地看到珠子在重力的作用下排序的过程,使学生能深刻理解珠子排序的真正含义,牢固记忆。克服授课者难用语言表达珠子排序原理的不足。
附图说明
图1a是本实用新型重力法珠子排序数学演示仪结构示意图。图1b是图1a的横剖面示意图。图1c是图1a的纵剖面示意图。
图2是使用重力法珠子排序数学演示仪顺时针旋转90度后,完成排序的示意图。
图中,1.透明板,2.排序孔,3.放置孔,4.钢球。
具体实施方式
实施例1:以一个6排8列的重力法珠子排序数学演示仪为例,对本实用新型作进一步详细说明。
参阅图1a、图1b和图1c。本实用新型重力法珠子排序数学演示仪,由一块透明板1和48个钢球4组成。钢球4的直径为10毫米。透明板1为长方体,透明板1有两个平面,两个短侧面,两个长侧面。透明板1长度为180毫米,宽度为150毫米,厚度为20毫米。在透明板1上有8个排序孔2和48个放置孔3。所述的排序孔2为直孔,排序孔2中心线在同一平面内,排序孔2的开口处在透明板1的一个短侧面中心线位置上,排序孔2平行于透明板的两个平面。在透明板1的一个平面上有48个放置孔3,放置孔3的中心线垂直排序孔2中心线并与排序孔2中心线相交。放置孔3有8列,放置孔3的行数与排序孔2的数量相同为6行。排序孔2与放置孔3相交。
放置孔3和排序孔2的直径略大于钢球4的直径,放置孔3和排序孔2的直径为10.5毫米,使钢球能在放置孔3或排序孔2内滚动。使用时,将钢球4放置在放置孔3内。
演示排序过程:参阅图1a。
有一组数据:为6、4、2、5、3、2、1和4。将这组数据进行排列。
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