北京信息科技大学数据机构课件第章绪论

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1、数据结构主讲：张仰森教授电话：13161021408E-mail：zhangyangsen@163.comQQ：349843721主教材严蔚敏.《数据结构》.清华大学出版社.1997辅导及实验教材严蔚敏.《数据结构题集（C语言版）》清华版，1999参考教材1.王红梅.《数据结构（C＋＋版）》.清华大学出版社，20052.许卓群等.《数据结构与算法》高等教育出版社3.李春葆.数据结构习题与解析（A级）清华大学出版社，2006关于教材课程性质数据结构是计算机专业的专业基础课在教学计划中的地位：核心、承上启下前导

2、课：高等数学、离散数学、程序设计语言后续课：数据库、操作系统、编译原理……属于武术中的“练功”科目“练武不练功，到头一场空”考研学习目标掌握基本的数据结构数据结构是程序设计的基础。培养算法设计能力、程序设计能力算法——程序的灵魂问题求解过程：问题→想法→算法→程序程序设计研究的层次：算法→方法学→语言→工具培养算法分析能力评价算法、改进算法学习要求循序渐进，切忌心浮气躁提高课外学习的时间和内容理解科学而不是背诵科学→读书正确对待考试作习题华罗庚：“学数学不做习题等于入宝山而空返”作实验计算机学科是一门科学性与

3、工程性并重的学科，表现为理论和实践紧密结合的特征。学习手段辅导教材知识结构、学习要点、重点难点释疑、习题解析实验层次验证型实验------课堂教学实验设计型实验------课程设计实验综合型实验------课程设计实验成绩组成平时成绩20％：出勤＋作业＋报告实验成绩10％：出勤＋程序＋报告期末考试成绩70％：接近同类学校考研水平课程设计成绩：优、良、中、及、不及第1章绪论数据结构的兴起和发展数据结构的研究对象数据结构的基本概念算法及算法分析本章的基本内容是：1.1数据结构的兴起和发展1.1数据结构的兴起和发展

4、数据结构是如何产生的？计算机的普及：1946年以来，数字电子计算机的出现，1970年代末微型计算机的出现，使得计算机的应用范围扩大。应用范围扩大：不再局限于科学计算，更多地应用于控制、管理及数据处理等非数值计算。编写程序的要求：研究待处理对象的特性及各对象之间的关系用计算机解决实际问题的步骤：1.数学建模：分析问题,找出操作对象及其之间关系，建立数学模型2.设计算法：设计解此数学模型的算法3.编程实现：依据算法编写程序并调试,直至得到最后答案1.1数据结构的兴起和发展1938年出生，25岁毕业于加州理工学院数

5、学系，博士毕业后留校任教，28岁任副教授。30岁时，加盟斯坦福大学计算机系，任教授。从31岁起，开始出版他的历史性经典巨著：TheArtofComputerProgramming他计划共写7卷，然而出版三卷之后，已震惊世界，使他获得计算机科学界的最高荣誉图灵奖，此时，他年仅36岁。数据结构的创始人——克努思1.1数据结构的兴起和发展程序设计的实质是什么?数据表示：如何表示待处理的数据？如何表示数据之间的逻辑关系？如何将数据的逻辑关系映射到计算机存储之中。数据处理：计算数据在计算机中的存储结构，如何设计算法对数

6、据进行处理。算法的复杂度与数据的结构密切相关。程序设计涉及数据结构和算法两部分内容。数据结构随着程序设计的发展而发展数据结构的发展并未终结随着程序设计而发展各种面向专门领域的高级数据结构正在研究无结构阶段结构化阶段：算法+数据结构=程序设计NiklausWirth3.面向对象阶段：（数据结构＋算法）＝程序设计1.1数据结构的兴起和发展1.2数据结构的研究对象1.2数据结构的研究对象前面我们已经指出，用计算机求解实际问题的步骤是：建立数学模型→设计求解模型的算法→编程实现建立数学模型：分析、抽象问题，将问题涉及

7、的对象以及对象之间的关系找出来，并以适当的形式加以表示。所以数学建模的本质是数据与关系的表示。问题——数值问题、非数值问题数值问题→数学方程非数值问题→数据结构例1学籍管理问题——表结构学号姓名性别出生日期政治面貌0001王军男1983/09/02团员0002李明男1982/12/25党员0003汤晓影女1984/03/26团员……………1.2数据结构的研究对象完成什么功能?各表项之间是什么关系？例2人机对弈问题——树结构1.2数据结构的研究对象如何实现对弈?各格局之间是什么关系？…………..……..……….

8、..……例3教学计划编排问题——图结构C4,C5,C6数据库原理C7C2,C4计算机原理C6C3,C4数据结构C5C1,C2程序设计C4C1离散数学C3无计算机导论C2无高等数学C1先修课课程名称编号1.2数据结构的研究对象C1C2C3C4C6C5C7如何表示课程之间的先修关系？1.2数据结构的研究对象在解决实际问题中，通过抽象，主要研究的对象包括数据以及数据之间的关系。数据以及数据之间的关系就是数