数据结构与算法基础

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教学反思---《数据结构与算法基础》

教学反思---《数据结构与算法基础》

教学反思---《数据结构与算法基础》一、课程背景本次我所教授的课程内容为《数据结构与算法基础》,这是一门面向计算机科学与技术专业大二学生的核心基础课程。

课程旨在通过理论讲授与实践操作相结合的方式,使学生掌握数据表示、存储及处理的基本方法和算法设计技巧为后续的高级编程和软件开发打下坚实基础。

课程目标明确,包括理解常见数据结构的性质与操作、能够设计并分析算法的时间复杂度与空间复杂度、以及具备解决实际编程问题的能力,教学对象为该专业学生,他们已具备一定的编程基础,但对于复杂数据结构和高效算法的理解尚浅。

二、教学过程1.讲授环节。

首先,我通过PPT详细介绍了链表的定义、类型(单向、双向、循环链表等)、基本操作(创建、插入、删除、遍历)以及与其他数据结构的比较,在讲授过程中,我注重理论知识的深入浅出,结合图示和实例帮助学生理解抽象概念。

2.互动环节。

为促进学生主动思考,我设计了多个问题引导学生讨论,如“为什么链表适合在频繁插入删除操作中单链表与数组在访问元素效率上有何不同”等,学生们积极举手发言,课堂氛围活跃使用。

3.实践环节。

理论讲解后,我布置了编程任务,要求学生实现单向链表的创建、插入和遍历功能,学生们分组讨论,在电脑上进行编码实践,我巡视指导及时解答学生在实践中遇到的问题。

三、学生表现本次课堂上,学生们的参与度较高,特别是在互动环节中,大多数学生能够紧跟教师思路,提出有见解的问题。

在实践环节,多数学生能够独立完成或在小组合作下完成编程任务,但也有少数学生表现出对链表操作理解不够深入,导致编程时遇到较多障碍。

针对这一问题,我建议这部分学生加强课后复习,多动手实践,同时鼓励他们多向同学请教或寻求教师帮助。

四、自身反思在本次教学过程中,我认为自己做到了以下几点做得较好:1.知识讲解清晰。

通过图示和实例,使抽象概念具体化,便于学生理解。

互动设计合理:问题引导有效激发了学生的思考兴趣,促进了师生间的良好互动。

数据结构与算法java版第五版

数据结构与算法java版第五版

数据结构与算法java版第五版一、引言数据结构与算法是计算机科学的基础,是程序员必须掌握的核心知识。

如何高效地使用数据结构和算法解决实际问题,是每个程序员都需要思考和学习的事情。

本文将介绍《数据结构与算法java版第五版》这本书的内容,从数据结构和算法的基础知识到高级应用进行探讨。

二、基础知识1. 数据结构的概念及分类•线性结构•树形结构•图形结构2. 算法的概念及分类•基本概念•算法的复杂度分析3. Java基础•Java基本语法•面向对象编程•集合框架三、线性结构1. 数组•数组的定义和使用•数组的常见操作•数组的应用场景2. 链表•链表的定义和基本操作•单向链表和双向链表的区别•链表的应用场景3. 栈和队列•栈的定义和基本操作•队列的定义和基本操作•栈和队列的应用场景4. 哈希表•哈希表的原理和实现•哈希函数的选择•哈希表的应用场景四、树形结构1. 二叉树•二叉树的定义和基本操作•二叉树的常用遍历算法•二叉树的应用场景2. AVL树•AVL树的定义和性质•AVL树的插入和删除操作•AVL树的应用场景3. 红黑树•红黑树的定义和性质•红黑树的插入和删除操作•红黑树的应用场景4. B树和B+树•B树和B+树的定义和性质•B树和B+树的插入和删除操作•B树和B+树的应用场景五、图形结构1. 图的表示和基本操作•图的表示方法•图的遍历算法•图的最短路径算法2. 拓扑排序•拓扑排序的原理和算法•拓扑排序的应用场景3. 最小生成树•最小生成树的定义和算法•最小生成树的应用场景4. 图的搜索•图的深度优先搜索•图的广度优先搜索•图的搜索算法的应用场景六、高级应用1. 排序算法•冒泡排序•插入排序•选择排序•快速排序•归并排序2. 查找算法•顺序查找•二分查找•哈希查找•插值查找3. 动态规划•动态规划的基本概念•动态规划的应用场景•动态规划问题的解决步骤七、总结《数据结构与算法java版第五版》是一本全面介绍数据结构和算法的书籍,从基础知识到高级应用等多个方面进行了深入的探讨。

第九章-数据结构与算法基础

第九章-数据结构与算法基础

解题思路多代入法二叉树度叶子结点就是没有孩子的结点,其度为0,度为二的结点是指有两个子数的结点。

注意树的度和图的度区别叶子结点二叉排序树完全二叉树若设二叉树的深度为h,除第h 层外,其它各层(1~h-1) 的结点数都达到最大个数,第h 层所有的结点都连续集中在最左边,这就是完全二叉树。

完全二叉树——只有最下面的两层结点度小于2,并且最下面一层的结点都集中在该层最左边的若干位置的二叉树;最优二叉树(就是哈弗曼树)平衡二叉树平衡二叉树,又称AVL树。

它或者是一棵空树,或者是具有下列性质的二叉树:它的左子树和右子树都是平衡二叉树,且左子树和右子树的高度之差之差的绝对值不超过1.。

满二叉树满二叉树——除了叶结点外每一个结点都有左右子叶且叶结点都处在最底层的二叉树,。

除最后一层无任何子节点外,每一层上的所有结点都有两个子结点(最后一层上的无子结点的结点为叶子结点)。

也可以这样理解,除叶子结点外的所有结点均有两个子结点。

节点数达到最大值。

所有叶子结点必须在同一层上.本题主要考查一些特殊二叉树的性质。

若二叉树中最多只有最下面两层的结点度数可以小于2,并且最下面一层的叶子结点都依次排列在该层最左边的位置上,则这样的二叉树称为完全二叉树,因此在完全二叉树中,任意一个结点的左、右子树的高度之差的绝对值不超过1。

二叉排序树的递归定义如下:二叉排序树或者是一棵空树;或者是具有下列性质的二叉树:(1)若左子树不空,则左子树上所有结点的值均小于根结点的值;(2)若右子树不空,则右子树上所有结点的值均大于根结点的值;(3)左右子树也都是二叉排序树。

在n个结点的二叉树链式存储中存在n+1个空指针,造成了巨大的空间浪费,为了充分利用存储资源,可以将这些空链域存放指向结点在遍历过程中的直接前驱或直接后继的指针,这种空链域就称为线索,含有线索的二叉树就是线索二叉树。

最优二叉树即哈夫曼树。

排序各种排序的大致思路?各种排序适用于什么情况?各种排序的时间,空间复杂度?快速排序1.快速排序(Quicksort)是对冒泡排序法的一种改进,它的基本思想是:通过一趟排序将要排序的数据分割成独立的两部分,其中一部分的所有数据都比另外一部分的所有数据都要小,然后再按此方法对这两部分数据分别进行快速排序,整个排序过程可以递归进行,以此达到整个数据变成有序序列;在对一个基本有序的数组进行排序时适合采用快速排序法。

数据结构与算法基础知识总结

数据结构与算法基础知识总结

数据结构与算法基础知识总结1 算法算法:是指解题方案的准确而完整的描述。

算法不等于程序,也不等计算机方法,程序的编制不可能优于算法的设计。

算法的基本特征:是一组严谨地定义运算顺序的规则,每一个规则都是有效的,是明确的,此顺序将在有限的次数下终止。

特征包括:(1)可行性;(2)确定性,算法中每一步骤都必须有明确定义,不充许有模棱两可的解释,不允许有多义性;(3)有穷性,算法必须能在有限的时间内做完,即能在执行有限个步骤后终止,包括合理的执行时间的含义;(4)拥有足够的情报。

算法的基本要素:一是对数据对象的运算和操作;二是算法的控制结构。

指令系统:一个计算机系统能执行的所有指令的集合。

基本运算和操作包括:算术运算、逻辑运算、关系运算、数据传输。

算法的控制结构:顺序结构、选择结构、循环结构。

算法基本设计方法:列举法、归纳法、递推、递归、减斗递推技术、回溯法。

算法复杂度:算法时间复杂度和算法空间复杂度。

算法时间复杂度是指执行算法所需要的计算工作量。

算法空间复杂度是指执行这个算法所需要的内存空间。

2 数据结构的基本基本概念数据结构研究的三个方面:(1)数据集合中各数据元素之间所固有的逻辑关系,即数据的逻辑结构;(2)在对数据进行处理时,各数据元素在计算机中的存储关系,即数据的存储结构;(3)对各种数据结构进行的运算。

数据结构是指相互有关联的数据元素的集合。

数据的逻辑结构包含:(1)表示数据元素的信息;(2)表示各数据元素之间的前后件关系。

数据的存储结构有顺序、链接、索引等。

线性结构条件:(1)有且只有一个根结点;(2)每一个结点最多有一个前件,也最多有一个后件。

非线性结构:不满足线性结构条件的数据结构。

3 线性表及其顺序存储结构线性表由一组数据元素构成,数据元素的位置只取决于自己的序号,元素之间的相对位置是线性的。

在复杂线性表中,由若干项数据元素组成的数据元素称为记录,而由多个记录构成的线性表又称为文件。

全国计算机二级考试数据结构与算法

全国计算机二级考试数据结构与算法

全国计算机二级考试数据结构与算法数据结构与算法是计算机科学中的重要学科,它涉及着计算机程序设计中的高效数据组织和处理方法。

全国计算机二级考试中的数据结构与算法部分,主要考察考生对数据结构的理解和基本算法的应用能力。

本文将介绍数据结构与算法的相关知识,以及备考技巧和实战经验。

一、数据结构与算法概论数据结构与算法是计算机科学的基础,它们是计算机程序设计的核心内容。

数据结构是指数据的逻辑结构和存储结构,它能够高效地组织和管理数据;算法是指解决问题的思路和步骤,它能够高效地处理数据。

在计算机程序设计中,数据结构和算法相互依存、相互影响,它们的选择和设计直接关系到程序的效率和质量。

二、常见数据结构1. 数组数组是最基本的数据结构之一,它能够以连续的内存空间存储多个相同类型的元素。

数组的查询速度较快,但插入和删除操作相对较慢。

2. 链表链表通过节点之间的引用来存储数据,它可以是单向链表、双向链表或循环链表。

链表的插入和删除操作相对较快,但查询操作需要遍历链表。

3. 栈栈是一种特殊的线性数据结构,它的元素按照后进先出(LIFO)的原则进行插入和删除操作,常用于表达式求值、递归调用和括号匹配等场景。

4. 队列队列也是一种线性数据结构,它的元素按照先进先出(FIFO)的原则进行插入和删除操作,常用于广度优先搜索和任务调度等场景。

5. 树树是一种非线性数据结构,它由节点和边组成,节点之间存在层次关系。

常见的树包括二叉树、二叉搜索树、AVL树和红黑树等,它们用于高效地组织和查询数据。

6. 图图是一种复杂的非线性数据结构,它由顶点和边组成,顶点之间存在多对多的关系。

图的表示方式有邻接矩阵和邻接表等,它们用于解决网络连接、路径搜索和最短路径等问题。

三、常用算法1. 排序算法排序算法是算法设计中最常见的问题之一,常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序和堆排序等。

不同的排序算法有不同的时间和空间复杂度,根据实际情况选择适合的排序算法。

第九章 数据结构与算法基础

第九章 数据结构与算法基础

窗体顶端数据结构与算法基础第9 章:数据结构与算法基础试题1(2017年下半年试题57)设S 是一个长度为n的非空字符串,其中的字符各不相同,则其互异的非平凡子串(非空且不同于S本身)个数为()。

(57)A.2n-1B.n²C.n(n+1)/2D.(n+2) (n-1)/2试题分析比如S字串为"abcdefg",长度为7.则S中的包含的互不相同的字串有如下一些:1.长度为6的个数为2:"abcdef"和"bcdefg"2.长度为5的个数为3:"abcde","bcdef","cdefg".6.长度为1的个数为7:"a","b","c","d","e","f","g"个数总和就是2+3+4+5+6+7 = (1+2+3+..+7) - 1 = 7x(7+1)/2 - 1.其中:1+2+3+...+n = (1+n) + (2+(n-1)) + (3+(n-2)) + ...(首尾两项相加的和都是n+1,共n/2个)= n(n+1)/2这个公式是初中数学里面的吧.试题答案(57)C试题2(2017年下半年试题58)假设某消息中只包含7个字符{a,b,c,d,e,f,g},这7个字符在消息中出现的次数为{5,24,8,17,34,4,13},利用哈夫曼树(最优二叉树)为该消息中的字符构造符合前缀编码要求的不等长编码。

各字符的编码长度分别为()。

(58)A.a:4,b:2,c:3,d:3,e:2,f:4,g:3B.a:6,b:2,c:5,d:3,e:1,f:6,g:4C.a:3,b:3,c:3,d:3,e:3,f:2,g:3D.a:2,b:6,c:3,d:5,e:6,f:1,g:4试题分析哈夫曼树试题答案(58)A试题3(2017年下半年试题59)设某二叉树采用二叉链表表示(即结点的两个指针分别指示左、右孩子)。

数据结构与算法基础项目方案

数据结构与算法基础项目方案

《数据结构与算法基础》课程项目实施方案上海大学通信与信息工程学院1、诚信声明:学生应团队合作、自主完成课程项目,保证实验数据真实可靠,保证不抄袭、不违规。

2、项目组织1、课程项目以团队方式进行,五名学生为一组,限选课班级内自由组合,并确定组长一名;2、课程项目题目由电子电工实验中心实验教学管理系统获取,该中心网址为:(http://202.121.199.224/teacher/),团队组织等相关信息在网上完成;3、实验器件根据实施方案由实验室进行管理。

3、成绩比例1、课程项目占《数据结构与算法基础》课程总成绩的30%;2、课程项目成绩由项目实施报告和项目成果二部分组成,项目报告占30%,项目成果占70%;3、项目实施报告包含三部分内容:项目的实施方案、项目的制作过程、项目的结果分析,三个部分各占10%;4、项目成果成绩由验收组验收考核进行评定,评定主要考虑四个方面内容:功能实现、性能指标、工程规范(规范、安全性、可靠性、性价比等)、理论水平;5、课程项目的团队成绩分配,强调团队合作精神,兼顾个人贡献。

4、时间安排1、第一周在网上完成组队、选题并确认;2、第三周提交实施报告中第一部分内容:实施方案;3、第七周提交完整的实施报告;4、第八周项目验收考核。

附件一项目报告式样《数据结构与算法基础》课程项目实施报告题目:校园最短路径漫游组号:任课教师:组长:学号姓名工作量比例签名成员:学号姓名工作量比例签名成员:学号姓名工作量比例签名成员:学号姓名工作量比例签名成员:学号姓名工作量比例签名联系方式:组长手机号二0年月日报告提纲一、课程项目实施方案(根据题目要求,说明设计思想、指标及实现方式,关键技术等。

)二、项目的制作过程三、项目的结果分析附件二课程项目名单统计表附件三课程项目题目题目:校园最短路径漫游设计要求:根据校园各主要生活、学习、活动等场所、地点,设计并实现基于校园各场所之间的最短路径漫游。

要求:(1)掌握数据结构的输入/输出;(2)设计与实现校园各主要场所之间的最短路径算法;(3)根据场所之间的最短路径及不同场所之间的路况信息,设置相应的步行、骑行等出行方式,计算到达每一目的地的时间及总的路程耗时;(4)各主要场所、地点以及漫游状态,以地图缩、放方式动态展示;(5)校园各主要场所、地点不少于50个。

数据结构与算法基础

数据结构与算法基础

数据结构与算法基础作为计算机科学中最基础的核心理论学科之一,数据结构与算法几乎涵盖了所有计算机科学的领域。

随着科技的不断发展和计算机的越来越普及,数据结构与算法的重要性也越来越被人们所认识并广泛应用于各个领域。

因此,作为一名计算机专业学生,在数据结构与算法这门学科的学习中必须掌握其基本概念和算法实现,并且应该在学习过程中注重理解算法的精髓和内涵。

一、数据结构数据结构,指数据之间的关系,包括数据的存储和组织方式。

对于计算机程序员来说数据结构是非常重要的,因为理解数据结构的本质意义,创造出合适的数据结构来满足实际应用需求并可以提高程序执行效率,而这点又可以极大地影响整个计算机的工作效率。

常见的数据结构有线性结构、树形结构、图形结构等。

这里主要介绍一些常见的数据结构:1. 线性结构:常见的有数组、链表、队列、栈等。

- 数组:数组是由相同类型的元素所组成的一组连续内存储单元,并按序号索引组成的,称为线性结构。

在数组中,查找元素的效率较高,但其插入和删除的效率非常低。

- 链表:由若干个结点组成,每个结点包含具有相同数据类型的数据元素和指向下一结点的指针(或称链),最后一个节点不指向任何结构称为空结点。

单向链表仅有一个指向下一结点的指针。

双向链表每个结点都有两个指针,均指向前后两个结点。

链表的时间效率优于数组,在插入和删除操作中,链表可以很快的完成。

- 队列:队列是一种操作受限的线性结构,它具有先进先出(FIFO)的特点。

队列有两个指针,即队首指针和队尾指针。

从队首插入和删除一个元素,从队尾删除一个元素。

插入恒等于入队操作,删除等于出队操作。

- 栈:栈是一种操作受限的线性结构,它具有先进后出(LIFO)的特点。

栈有两个主要操作:压入和弹出。

压入元素即入栈操作,弹出元素即出栈操作。

栈的应用非常广泛,比如从栈中打印寻址路径和存储路径,栈在很多算法的实现中被广泛地应用。

2. 树形结构:由结点和连接结点的边组成。

- 二叉树:二叉树是一个树形结构,它满足每个节点最多有两个子节点。

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数据结构与算法基础
一.判断题:
1.数据元素是数据的最小单位。

2.数据结构是带有结构的数据元素的集合。

3.数据结构、数据元素、数据项在计算机中的映像(或表示)分别称为存储结构、结点、数据域。

4.数据项是数据的基本单位。

5.数据的逻辑结构是指各数据元素之间的逻辑关系,是用户按使用需要而建立的。

6.数据的物理结构是指数据在计算机内实际的存储形式。

7.算法和程序没有区别,所以在数据结构中二者是通用的。

答案:
1.错误
2.正确
3.正确
4.错误
5.正确
6.正确
7.错误
二.
数据结构是研究数据的 A 和 B 以及它们之间的相互关系,并对这种结构定义相应的 C ,设计出相应的 D ,而确保经过这些运算后所得到的新结构是 E 结构类型。

供选择答案:
A、B:a理想结构b抽象结构c物理结构d逻辑结构
C、D、E:a运算b算法c结构d规则e现在的f原来的
答案:
A:cB;dC:aD:bE:f
三.从供选择的答案中选取正确的答案填在下面叙述中的横线上:
1. A 是描述客观事物的数字、字符以及所能输入到计算机中并被计算机程序加工处理的符号的集合。

2. B 是数据的基本单位,即数据集合中的个体。

有时一个 B 由若干个___C____组成,在这种情况下,称 B 为记录。

C 是数据的最小单位。

而由记录所组成的线性表为
D 。

3. E 是具有相同特性的数据元素的集合,是数据的子集。

4. F是带有结构特性数据元素的集合。

5. 被计算机加工的数据元素不是孤立无关的,它们彼此之间一般存在着某种联系。

通常将数据元素的这种关系称为G。

6. 算法的计算量的大小称为计算的H。

供选择的答案:
A-F:a数据元素b符号c记录d文件e数据f数据项g数据对象h关键字i数据结构
G:a规则b集合c结构d运算
H:a现实性b难度c复杂性d效率
答案:
A:eB:aC:fD:dE:gF:iG:cH:c
四.分析一下各程序段,并用大“O”表示执行时间为n(正整数)的函数。

1. i:=1 k:=0;
WHILE(i<=n-1) DO
BEGIN
k:=k+10*i;i:=i+1
END
2.i:=1;k:=0;n:=100;
REPEAT
K:=K+10*i;i=i+1
UNTIL (i=n);
3.i=1;j:=0;
WHILE(i+j<=n)DO
IF(i>j)THEN J:=J+1
ELSE i=i+1;
4.x:=n,{n>1}
y:=0;
WHILE (X>=(y+1)*(y+1)) DO
y:=y+1;
5.m:=91;n:=100;
WHILE (n>0)DO
IF (m>0)THEN BEGIN
m:=m-10; n:n-1
END
ELSEm:=m+1;
6.FORi:=1TO nDO
FORj:=1TOiDO
FORk:=1TO jDO
x:=x+1;
解答:
1.T(n)=O(n)2.T(n)=O(1)
3.T(n)=O(n)4.T(n)=O)
5.T(n)=O(n)6.T(n)=O(3n)。

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