计算机辅助制造CAD CAM ppt课件.ppt

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1、第4章几何造型系统的数据结构概述数据结构的基本知识几何体在计算机中的表示三维形体的原理及表达主要内容一、概述计算机所能处理的对象是数据。在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码之后才能被传送存储和处理。问题：何谓计算机造型？何谓几何造型？如何利用计算机对客观世界中的事物进行造型处理？何谓计算机造型？计算机就是以计算机能够理解的方式，对实体进行确切的定义，赋予一定的数学描述，再以一定的数据结构形式对所定义的几何实体加以描述，从而在计算机内部构造一个实体的模型。完整性惟一性几何造型几何造型是指点线面体等几何元素通过一系列几何变换和集合运算生成的物体模型。基本几何元素在计算

2、机内的存储和组织是几何造型的关键技术。几何造型的任务任务物体+属性数字模型几何信息特性信息设计分析制造仿真装配管理几何造型的重要性几何造型实现产品的计算机辅助设计与制造的基础和条件。如何在计算机中表示现实世界？现实世界计算机世界数据模型数据数据结构算法二、数据结构知识一、数据、数据元素、数据对象、数据结构的定义1、数据的定义定义一：数据是客观事物的符号表示。学号姓名语文数学C语言6201001张三8554926201002李四928464例：张三的C语言考试成绩为92分，92就是该同学的成绩数据。定义二：能输入到计算机中并被计算机程序处理的符号的总称。例：图像、声音等。

3、数据元素、数据项数据元素是数据的基本单位，它由不可分割的数据项组成数据对象是性质相同的数据元素的集合。如上例：一个班级的成绩表可以看作一个数据对象。数据结构及其种类数据元素集合（也可称数据对象）中各元素间相互关系。特征示例集合元素间为松散的关系线性结构元素间为严格的一对一关系如上面的成绩表中各元素特征示例树形结构元素间为严格的一对多关系图状结构元素间为多对多关系常用的数据结构线性表树形结构理解线性表一个线性表是n个数据元素的有限序列。线性表是最常用且最简单的一种数据结构。数据元素可以是一个数、一个符号、也可以是一幅图或更复杂的信息。线性表中的数据元素类型多种多样同一线性

4、表中的元素必定具有相同特性，即属同一数据对象每个数据元素有且只有一个直接前趋和直接后继a1...ai-1aiai+1...anai是ai+1的直接前趋元素，ai+1是ai的直接后继元素线性表中元素的个数n定义为线性表的长度，为0时称为空表。在非空表中的每个数据元素都有一个确定的位置。ai是第i个元素，把i称为数据元素ai在线性中的位序。线性表的存储结构有两种：顺序存储结构和链式存储结构顺序存储结构顺序存储就是用一组连续的存储单元，按照数据元素的逻辑顺序依次存放。假定每个数据元素占用m个存储单元，每个数据元素第1个单元的存储位置为该数据元素的存储位置，第1个数据元素的存储

5、位置为b，则第t个数据元素的存储位置为Loc(at)=b+(t-1)×m顺序存储结构的特点有序性：各数据元素之间的存储顺序与逻辑顺序一致。均匀性：每个数据元素所占存储空间的长度相等。因为顺序存储结构的均匀有序性，使得计算机对表内数据元素进行访问、修改运算的速度非常快。这种结构多用于查找频繁、很少增删的场合，比如工程手册中的数据表。链式存储结构线性表中的数据元素可以用任意的存储单元来存储。线性表中逻辑相邻的两元素的存储空间可以是不连续的。表的每个数据元素除存储本身的信息之外，还需存储一个指示其直接后继的信息。这两部分信息组成数据元素的存储映象，称为结点。结点有两种域：存放

6、数据元素本身的数据域和存放其直接前趋或直接后继的指针域。用线性链表表示线性表时,数据元素之间的逻辑关系是由结点中的指针指示的。链式存储结构又分为单向链表和双向链表单向链表单向链表的指针域只有一个，通常存放直接后继的地址。第一个元素的地址需要专门存放在指定的指针型变量中，或者设置一个与链表结点相同的一个结点，它的数据域可以是空的，也可以存放表长等附加信息，指针域存放第一个元素的地址。双向链表单向链表的结点只有一个存放直接后继的指针域，因此某个结点出发只能向后寻找其他结点。如果结点再增设一个指针域，存放它的直接前趋的地址，就可以方便地从每个结点向前寻找其他结点，这样的链表称

7、为双向链表。链式存储结构与顺序存储比较删除或插入运算速度快。不需事先分配存储空间，以免不能充分利用所用空间。表的容量容易扩充。按逻辑顺序查找的速度慢。比相等长度的顺序存储多占用作为指针域的存储空间。树形结构树形结构的简称为树，它是一种重要的非线性数据结构，它为计算机应用中出现的具有层次关系或分支的数据提供了一种自然的表示方法。该树包含了9个结点，分别为A，B，C….I。其中结点A是树根，称为根结点；结点C，E，F，G，H，I是树叶，也称为终端结点；结点间的连线称为边。树形结构的特点除根结点外，每个结点有且只有一个直接前趋；除终端点外，每个