给大数据结构初学者：跨过算法和程序之间地鸿沟

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1、给数据结构初学者：跨过算法和程序之间的鸿沟【摘要】学习数据结构时，将各种基本操作通过程序实现，可以加深对算法的理解，也是提高编程能力的一种有效手段。针对初学者在搭建算法和程序之间联系困难的问题，本文以线性表部分为例，介绍了如何从读算法中找出实现程序的线索，围绕算法和程序之间的联系、抽象的描述和具体的实现之间的关系，引导读者学到抽象算法的精髓，最后对实践的路线、方案等进行了总结，并给出一些建议。【正文】　　计算机是算法的科学。学习IT的童鞋，在算法中下多大的功夫都不为过。在学习《数据结构》课程的时候，将教材中给出的算法用程序代码描述出来，在实现的过程中，可以不断加深思考；在调试程

2、序的过程中，对算法的细节能够进行精细的钻研，这些都是获得算法精髓的方法。算法往往用“伪代码”的形式给出，学生在学习过程中，将这种抽象的描述与能够执行的具体形态的代码之间建立联系，使得算法形象起来，这样一个学习过程，以及由此带来的体验，将会使学生在技术成长之路上受益菲浅。　　在我组织的“未来IT工程师协会/CSDN高校俱乐部”的活动中，结合同学们正在“算法与数据结构”课程，创办“算法达人修炼营”，组成合作学习团体，实践相关的各种算法，讨论在算法学习中遇到的问题，以此来提高驾驭算法的能力。为帮助同学们做好抽象的数据结构、算法与某种语言编写的程序之间的过渡，特撰写此文。　　结合我校大

3、二同学已经有的知识结构，本文以严蔚敏老师的《数据结构（C语言版）》为基础说数据结构和算法，实现算法的语言用C和C++。（建议：读本文中，一边翻着教材才有感觉。）　　一、读算法中找出实现程序的线索　　要看懂算法，解决其中存在的障碍，需要同学们在读书时能够做到前后对照。　　以P23中的算法2.3为例讲读算法的方法，以及如何前后对照。　　算法2.3的顺序存储的线性表的初始化问题，伪代码是：　　为便于后续的说明，为算法加些行号：[plain]viewplaincopyprint?1.1. Status InitList_sq(SqList &L){  2.2.  //构造一个空的线性表

4、L  3.3.  L.elem =(ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * size(ElemType));  4.4.  if(!L.elem) exit(OVERFLOW); //存储分配失败  5.5.  L.length = 0;    //空表长度为0  6.6.  L.listsize = LIST_INIT_SIZE;    //初始存储容量  7.7.  return OK;  8.8. }  　　这个算法要解决的问题非常显然，用思维导图表达出来是：　　算法中的逻辑非常简单，常有同学说，算法是能看懂。这得益于抽象（后面专门要说），使

5、我们忽略了很多实现中要考虑的细节，所以容易看懂，这是抽象的好处。而恰好由于忽略了实现细节中的具体形态，使得在考虑如何实现算法时出现障碍。这不是一个大问题，却成为初学者起步的一个障碍，尤其是对程序设计的功底并不很深的同学。（程序设计功底的加强是必需的，但已经到了这个阶段，并不是一定要先补上那一课再能学数据结构，时候不等人。实际上，学数据结构，同时也促程序设计。）　　障碍主要来自于，算法描述中出现的“词汇”和曾经编程中用过的似乎并不相同。“字”都不认识，谈何理解，又何谈实现。实际上，会看书的同学应该发现，算法中出现的“词”，在教材前面都曾经出现过，我们找出来，将其联系到一起。　　说

6、有些同学不会看书可能委屈，更多的是没有耐心，一门课程起步阶段，基础性的内容要看细了。　　算法第1行：Status InitList_sq(SqList &L)　　InitList_sq是函数名自不用说。Status 显然是函数InitList_sq()的返回值类型，但究竟是什么类型呢？C和C++中没有这种数据类型，其他语言中也没有，可以猜到是自定义类型。教材P10有解释：　　教材接着给出了在C语言实现算法时的建议：[cpp]viewplaincopyprint?1.//Status是函数的类型，其值是函数结果的代码  2.typedef int Status  　　其实如果用P

7、ASCAL实现，需要按PASCAL语言的语法写作：[delphi]viewplaincopyprint?1.type Status=integer;  　　一个函数执行结束后，函数结果的代码给出一些约定（如1是成功，0是失败）通过返回值通知调用函数执行的情况，这种设计很常见。那么，此处Status用整型表示，其具体取值与含义是什么？从算法第7行 return OK;可以看出，这个OK就是Status可取的值。同样在P10，有一些常定义（只列两行，ERROR在其他函数中用到）：[cpp]vie