《数据结构(C语言版)》教案 第1章 绪论(电子版).doc
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中等职业学校教材
数据结构(C语言版)
电子教学资料
朱若愚 张秋璞等编著
Publishing House of Electronics Industry
北京 ( BEIJING
前 言
为了配合《数据结构(C语言版)》课程的教学,体现教材的编写特色,更好地为读者服务,编写了此教学资料。教学资料内容有三个部分:
第一部分是教学指南,包括了课程性质与任务、课程内容和要求、教学建议、教学时间分配。
第二部分是电子教案,采用PowerPoint课件形式。教师可以根据不同的教学要求按需选取和重新组合。
第三部分是习题答案,给出了每道习题的详细解答过程。
限于编著者水平,教学资料中有错误或不妥之处,请读者给予批评指正。
编 者
2003年8月
《数据结构(C语言版)》教学指南
一、课程的性质与任务
数据结构作为C语言的后继课程,是程序设计的重要基础。计算机程序的主要任务是处理数据,而大量的数据在计算机中怎样存储就成为一个重要而基本的问题,什么样的存储结构节省存储空间?什么样的存储结构有利于提高处理效率?哪类问题适合于用哪类存储结构?某种存储结构适合于哪种算法?此算法的计算复杂性如何?此存储结构占用多少内存?...这一系列的问题都属于这门课研究的范围。这里所说的存储结构包括内存中的物理存储结构和体现数据之间逻辑关系的逻辑结构。而这里所说的算法则是解决某个具体问题的处理过程(多以函数形式来体现),研究算法将使我们思路更开阔、技巧更灵活,将大大有利于我们程序设计水平的提高。
二、教学提要、课程内容、教学要求
第1章 绪论
本章教学提要
教学重点: 数据结构的基本概念和术语
类C语言的各种句型及算法描述的规范
教学难点:数据结构的基本概念和术语
本章教学内容
数据结构是研究数据元素( data element)之间抽象化的相应关系和这种关系在计算机中的存储表示(即所谓数据的逻辑结构和物理结构),并对这种结构定义相应的运算,设计出相应的算法,而且确保经过这些运算后所得到的新结构仍然是原来的结构类型。
1.1 什么是数据结构
数据结构的发展史
数据结构的定义
1.2 数据结构的基本概念和术语
数据(data)是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有输入到计算机中并被计算机程序处理的符号。
数据元素(data element)是数据的基本单位,在计算机程序中通常作为一个对象进行考虑和处理。
数据对象(data object)是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
数据结构(data structure)是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
四类基本结构:(1)集合 (2)线性结构 (3)树形结构 (4)图状结构或网状结构。
数据类型(data type)用以刻划程序中操作对象的特性,在用高级程序语言编写的程序中,每个变量、常量或表达式都有一个它所属的确定的数据类型。
与数据结构密切相关的是定义在数据结构上的一组操作。操作的种类是没有限制的,可以根据需要而定义,基本的操作主要有以下几种:
插入(insert):在数据结构中的指定集合上增添新的数据元素;
删除(delete):删去数据结构中某个指定的数据元素;
更新(update):改变数据结构中某个数据元素的值,在概念上等价于删除和插入操作的组合;
查找(search):在数据结构中寻找满足某个特定要求的数据元素的位置和值;
排序(sort):(在线性结构中)重新安排数据元素之间的逻辑顺序关系,使之按值由小到大或由大到小的次序排列。
算法(algorithm)是对特定问题求解步骤的一种描述,它是指令的有限序列,其中每一条指令表示一个或多个操作,此外,一个算法还具有以下五个主要特性:
有穷性:一个算法必须总是(对任何合法的输入值)在执行有穷步之后结束,且每一步都可在有穷时间内完成。
确定性:算法中每一条指令必须有确切的含义,读者理解时不会产生二义性,并且在任何条件下,算法只有唯一的一条执行路径,即对于相同的输入只能得出相同的输出。
可行性:一个算法是可执行的,即算法中描述的操作都是可以通过已经实现的基本运算执行有限次来实现的。
输入:一个算法有零、一个或多个的输入,这些输入来自于特定的对象的集合。
输出:一个算法有一个或多个的输出。这些输出是同输入有某个特定关系的量。
1.3 算法的描述和算法分析
算法以函数形式表示:
基本操作的算法都用以下形式的函数描述:
函数类型 函数名(函数参数表){ //算法说明
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