排序网络

在活动之前，先用粉笔在场地上标记此网络的图形。

步骤说明

这些活动将会展示电脑如何使用“排序网络”来排序随机产生的数字。

1. 每六个学生一组，每次只有一队可以使用网络。

2. 每个团队成员都拿一张有编号的卡片。

3. 每个成员各站在场地的左侧（入口）的一个正方形内，成员手上的编号必须排列成混乱的顺序。

4. 成员沿着地上所画的线移动，到达圆圈后，你必须等待另一个人到达。

5. 当队伍中的另一位成员到达你的圆圈后，两个人就比较手上的卡片。数字比较小的队员，走左边离开到下一个节点；数字比较大的队员则走右边离开。

6. 你到场地的另一侧时的顺序是正确的吗？如果队伍中有人犯了错，则整个团队必须从新开始。确定你是否已经了解网络节点的运作机制，也就是小的值往左，大的值往右，以下图为例：

   

活动变化

1. 当学生熟悉活动运行方式之后，用计时表来测量每一队花多少时间来通过整个网络。

2. 使用数字大一点的卡片（例如：素材中提供的三位数卡片）。

3. 新增更大的数字，让学生要多花一点时间来比较。也可以改用单字，用字母顺序来进行比较。

4. 这个活动也可以用来作为其他学科的练习，比如音乐，你可以比较印在卡片上的音符，并依照它们的音高来排序。

延伸活动

1.如果改成数字较小的去右边，数字较大的去左边，结果会变成怎样？（数字会按照相反的顺序排序。）

如果整个网络反过来跑（从右侧到左侧），能正确排序吗？（不一定，学生应该能够找到一个例子，最后的顺序是错误的。）

2.试着设计出小一点或大一点的网络，像这样的网络只对三个数字做排序，让学生自己去畅想。

3.下面是针对四个数字做排序的两个不同的网络。哪一个比较快？（第二个比较快。因为第一个网络是一个个做比较，而第二个有一些比较可以同时被执行。第一个网络是“窜行处理”（Serial processing）的一个例子，第二个网络则使用“并行处理”（Parallel processing），因为跑得更快。）

4.尝试做一个大点的排序网络。

5.网络也可以用来找到输入的最小值或最大值。例如，这里是一个接受八个输入值的网络，最后的输出只有一个，就是所有输入的最小值（其他的值都会停留在网络中的死角）。

6.日常生活中哪些事情可以或不可以用平行处理的观念来加速进行？例如，做饭时只用一个炉子就会慢很多，因为所有的菜必须一个接一个来烹饪。怎样的工作可以让更多的人同时进行？怎么样的工作不能呢？