数据结构教学方法探讨-陈越 共44页PPT资料
合集下载
数据结构教学课件-第11章 152页PPT文档
curr parent
curr parent p curr 33
30 of 151
31 of 151
int Insert(BiTreeNode **root, DataType item) { BiTreeNode *current, *parent = NULL, *p;
current = *root; while(current != NULL) { if(current->data.key == item.key) return 0;
if(S.list[mid].key == x. key)
return mid;
//查找成功
else if (S.list[mid].key < x.key)
low = mid + 1;
else
high = mid - 1;
}
return -1;
//查找失败
}
算法效率分析
15 of 151
1次比较就查找成功的元素有1个（20），即中间值； 2次比较就查找成功的元素有2个（21），即1/4处（或3/4）处； 3次比较就查找成功的元素有4个（22），即1/8处（或3/8）处… 4次比较就查找成功的元素有8个（23），即1/16处（或3/16）处… …… 则第m次比较时查找成功的元素会有（2m-1）个； 为方便起见，假设表中全部n个元素＝ 2m-1个，此时就不讨论第m 次比较后还有剩余元素的情况了。
子树或右子树中去找；
while(p != NULL) ③直到结点不存在
{
if(p->data.key == item.key) return 1;
if(item.key > p->data.key) p = p->rightChild;
数据结构 浙大陈越版 教案
数据结构浙大陈越版教案
一、教学目标
1.知识目标：掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本方法。
2.能力目标：能够运用数据结构解决实际问题，具备算法设计和分析的能力。
3.情感态度与价值观：培养学生对数据结构的兴趣和爱好，树立正确的程序设计思想，养成良好的程序设计习惯。
二、教学内容与步骤
1.引言（5分钟）
介绍数据结构的重要性和应用领域。
简要回顾数据结构的发展历程。
2.数据结构基础（10分钟）
定义数据结构的概念，介绍常见的数据结构类型，如数组、链表、栈、队列等。
强调数据结构在计算机科学中的地位和作用。
3.算法设计与分析（20分钟）
介绍算法的分类、性能指标和设计方法。
通过实例演示如何分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
强调算法优化和实际应用中的注意事项。
4.数据结构应用案例分析（20分钟）
选取具有代表性的数据结构应用案例，如二叉树、图、堆等。
分析案例中数据结构的实现方法和应用场景。
总结案例中使用的算法技巧和设计思路。
5.课堂互动与讨论（15分钟）
学生提出自己对于数据结构的疑问和见解，老师进行解答和点评。
引导学生思考如何运用所学知识解决实际问题。
通过课堂讨论加深学生对知识点的理解。
6.总结与布置作业（5分钟）
总结本次课程的主要内容，强调重点和难点。
布置相关练习题和思考题，要求学生按时完成。
提醒学生注意作业的规范性和创新性。
数据结构 (2).ppt
INSERT(L,x,i)
DELETE(L,i)
2020/5/10
数据结构
22
顺序表的特点： 用物理位置上的邻接关系表示结点间的逻辑关系
顺序表的优点： （1）无须增加额外的存储空间表示结点间的逻辑关系。
（2）可以方便地随机存取表中任一结点。
顺序表的缺点： （1）插入和删除运算不方便，通常须移动大量结点，效率 较低。 （2）难以进行连续的存储空间的预分配，尤其是当表变化 较大时。
数据结构
15
第一章 概 论
本章要求:
1、掌握数据、数据元素、数据结构等基本概念。 2、掌握数据逻辑结构和物理结构的分类。 3、学会算法分析的基本方法。
2020/5/10
数据结构
16
第二章 线性表
本章要学习的主要内容 1、线性表的逻辑结构及基本运算 2、线性表的顺序存储结构 3、线性表的链式存储结构：单链表、循环链表、双 链表、静态链表 4、顺序表和链表的比较
2.数据元素(Data Element): 数据的基本单位, 即数据集合中的一个个体。也称元素、 结点、顶点、记录
数据元素由数据项(data item)组成
数据项:是具有独立含义的最小标识单位 关键字（key)：唯一能识别一个数据元素的数据项。
2020/5/10
数据结构
4
3、数据类型(Data Type): 是具有相同性质的计算机数据的集合及在这个
顺序表是一种随机存取结构
2020/5/10
数据结构
20
4、顺序表的描述：
typedef int datetype; #define maxsize 1024 typedef struct { datatype data[maxsize];
数据结构四PPT课件
pos len
堆分配存储特点：仍用一组连续的存储单元来存放串，
但存储空间是在程序执行过程中动态分配而得。
思路：利用malloc函数合理预设串长空间。
有的语言允许对串常量命名，以使程序易读、易写。 【例】C++中，可定义串常量path
const char path[]="dir/bin/appl";
5
练1：串是由
字符组成的序
列，一般0记个或多个
为 S=’a1a2……an’
练2：现。有以下4个字符串：
a =‘BEI’
b =‘JING’ c = ‘BEIJING’
数据结构课程的内容
第4章 串 （String）
1. 定义 2. 逻辑结构 3. 存储结构 4. 运算规则 5. 实现方式
4.1 串类型的定义
4.2 串的表示和实现 4.3 串的模式匹配算法
4.1 串类型的定义
串即字符串，是由零个或多个字符组成的有限序列，是数据 元素为单个字符的特殊线性表。
记为： s =‘ a1 , a2 , …….. , an’ (n≥0 )
讨论：想存放超长字符串怎么办？——静态数组有缺陷！
改用动态分配的一维数组—— “堆”！
例：用顺序存储方式实现求子串函数SubString(&Sub, S, pos,
len)
将串S中从第pos个字符开始长度为len的字符序列复 制到串Sub中（注：串Sub的预留长度与Ssub, SString S, int pos, int len )
d
= ‘问B：EI①JI他NG们’各自的长度？ a =3，b =4，c = 7，d=8
② a是哪个串的子串？在主串中的位置是多少？
(2024年)《数据结构》全套课件
30
树形数据结构的查找算法
二叉排序树的查找
从根节点开始，若查找值小于当前节点 值，则在左子树中查找；若大于当前节 点值，则在右子树中查找。
VS
平衡二叉树的查找
在保持二叉排序树特性的基础上，通过旋 转操作使树保持平衡，提高查找效率。
2024/3/26
31
散列表的查找算法
散列函数的设计
将关键字映射为散列表中位置的函数。
过指针来表示。
链式存储的特点
逻辑上相邻的元素在物理位置上 不一定相邻；每个元素都包含数
据域和指针域。
链式存储的优缺点
优点是插入和删除操作不需要移 动元素，只需修改指针；缺点是
存储密度小、空间利用率低。
2024/3/26
11
线性表的基本操作与实现
插入元素
在线性表的指定位 置插入一个元素。
查找元素
在线性表中查找指 定元素并返回其位 置。
自然语言处理的应用
在自然语言处理中，需要处理大量的文本数据，数据结构中的字符 串、链表、树等可以很好地支持文本的处理和分析。
41
数据结构在计算机网络中的应用
2024/3/26
路由算法的实现
计算机网络中的路由算法需要大量的数据结构支持，如最短路径 树、距离向量等。
网络流量的控制
在计算机网络中，需要对网络流量进行控制和管理，数据结构中的 队列、缓冲区等可以很好地支持流量的控制。
37
06
数据结构的应用与拓展
2024/3/26
38
数据结构在算法设计中的应用
01
作为算法设计的基 础
数据结构为算法提供了基本操作 和存储方式，是算法实现的重要 基础。
02
提高算法效率
数据结构说课ppt课件
计。
+ 采用教材：李春葆主编的《数据结构教程》 （C#语言描述），清华大学出版社出版。
+
2
课程定位
+
本课程为计算机软件专业技术人员提供必要
的专业基础知识和技能训练。通过本课程的学习，
使学生熟练掌握计算机程序设计中常见的各种数
据的逻辑结构、存储结构及相应的运算，初步掌
握算法的时间复杂度分析和空间复杂度分析的技
术，并能根据计算机加工的数据特性运用数据结
构的知识和技巧设计出更好的算法和程序，并进
一步培养良好的程序设计及编写风格。
3
课程目标： + 通过本课程学习，学生掌握数据结构相关的
基础知识和基本技能，了解这些知识与技能在实 践中的应用，使学生学会如何把现实世界的问题 转化为计算机内部的表示和处理。培养科学的认 知理念、认知方法和实事求是、勇于实践的学习 态度；培养科学、独立的思考和辨识能力；培养 学生爱岗敬业，细心踏实、勇于创新的职业精神。
11
评分内容 平时表现（出勤）
平时作业及测试
标准
1.无故旷课一次扣2分 2.事假、病假一次扣1分
1.选择4次作业，按时交作业者3-5分 2.只交2次作业，2-3分，未交0分 3.平时测试（2次）：全部完成5分；完成部分2-4分；未完 成0分。
技能考核
1.课上给出操作任务90%以上完成者，28-30分； 2.完成80%-90%，学习态度认真者25-27分； 3.完成50%-80%，18-24分； 4.完成<50%，态度认真，18分 5.未参加者，0分
+ （3）社会能力：学会如何把现实世界的问题转 化为计算机内部的表示和处理。学会组织数据， 选择合适的逻辑结构和存储结构。
数据结构.ppt
依据数据集中可能出现的最坏情况估算出的时间复杂度 称为最坏时间复杂度。
五、平均时间复杂度
在假设数据集的分布是等概率的条件下，估算出的时间 复杂度称为平均时间复杂度。
例：顺序查找
2020/3/11
数据结构
14
第一章 概 论
五、空间复杂度S(n)： 算法所耗费的存储空间，仍是问题规模n的函数。
2020/3/11
2020/3/11
数据结构
25
typedef int datatype; typedef struct node {datatype data; struct node *next; } linklist; linklist *head, *p;
说明：•区分指针变量和结点变量 :p ,*p •结点的动态分配和释放
2020/3/11
数据结构
11
第一章 概 论
1.4 算法分析
一、算法评价五要素 （1）正确性 （2）执行算法所耗费的时间 （3）执行算法所耗费的空间 （4）可读性 （5）健壮性
2020/3/11
数据结构
12
第一章 概 论
二、算法的时间复杂度
•一个算法所耗费的时间:该算法中每条语句的执行时间之和。 •每条语句的执行时间：该语句的执行次数乘以该语句执行一次 所需时间。 •频度：语句重复执行的次数 •算法的时间耗费T(n)=每条语句的执行的时间
2020/3/11
数据结构
8
例：一个学生成绩表： •是一个数据结构 •每行是一个结点（或记录），由学号、姓名、各科成绩 及平均成绩等数据项组成。 •逻辑关系：线性结构 •存储结构： •表的运算：
2020/3/11
数据结构
9
第一章 概 论
五、平均时间复杂度
在假设数据集的分布是等概率的条件下，估算出的时间 复杂度称为平均时间复杂度。
例：顺序查找
2020/3/11
数据结构
14
第一章 概 论
五、空间复杂度S(n)： 算法所耗费的存储空间，仍是问题规模n的函数。
2020/3/11
2020/3/11
数据结构
25
typedef int datatype; typedef struct node {datatype data; struct node *next; } linklist; linklist *head, *p;
说明：•区分指针变量和结点变量 :p ,*p •结点的动态分配和释放
2020/3/11
数据结构
11
第一章 概 论
1.4 算法分析
一、算法评价五要素 （1）正确性 （2）执行算法所耗费的时间 （3）执行算法所耗费的空间 （4）可读性 （5）健壮性
2020/3/11
数据结构
12
第一章 概 论
二、算法的时间复杂度
•一个算法所耗费的时间:该算法中每条语句的执行时间之和。 •每条语句的执行时间：该语句的执行次数乘以该语句执行一次 所需时间。 •频度：语句重复执行的次数 •算法的时间耗费T(n)=每条语句的执行的时间
2020/3/11
数据结构
8
例：一个学生成绩表： •是一个数据结构 •每行是一个结点（或记录），由学号、姓名、各科成绩 及平均成绩等数据项组成。 •逻辑关系：线性结构 •存储结构： •表的运算：
2020/3/11
数据结构
9
第一章 概 论
数据结构.ppt
2020/2/15
数据结构
17
2.1 线性表的概念及运算
一、逻辑结构 1.描述: 线性表是由n (n>=0)个数据元素(点)a1,a2,….,ai,….,an
组成的有限序列。其中，数据元素的个数n定义为表长。 当n=0时称为空表，非空的线性表(n>0)记为： (a1,a2,….,ai,…..,an)
2020/2/15
数据结构
11
第一章 概 论
1.4 算法分析
一、算法评价五要素 （1）正确性 （2）执行算法所耗费的时间 （3）执行算法所耗费的空间 （4）可读性 （5）健壮性
2020/2/15
数据结构
12
第一章 概 论
二、算法的时间复杂度
•一个算法所耗费的时间:该算法中每条语句的执行时间之和。 •每条语句的执行时间：该语句的执行次数乘以该语句执行一次 所需时间。 •频度：语句重复执行的次数 •算法的时间耗费T(n)=每条语句的执行的时间
2020/2/15
数据结构
23
一、链表
2.3 线性表的链式存储
1、 链式存储：用一组任意的存储单元存储线性表, 逻辑上 相邻的结点在物理位置上不一定相邻，结点间 的逻辑关系由存储结点时附加的指针字段表示
2、链表：采用链式存储方法的线性表称为链表。
2020/2/15
数据结构
24
2.3.1 单链表
1、单链表的特点：每个结点只有一个链域，指向其直接后继 （尾结点除外）。
依据数据集中可能出现的最坏情况估算出的时间复杂度 称为最坏时间复杂度。
五、平均时间复杂度
在假设数据集的分布是等概率的条件下，估算出的时间 复杂度称为平均时间复杂度。
例：顺序查找