数据结构与算法（C语言） 教案全套 教学设计 第01--9章 数据结构与算法概述----综合项目—企业员工管理系统.docx

学IT有疑问，就找千问千知 千里寻他众百度,锋自苦寒磨砺出 千锋教育 数据结构与算法（C语言篇） 教学设计 课程名称： 数据结构与算法（C语言篇）_____ 授课年级： ___________________________ 授课学期： ___________________________ 教师姓名： ___________________________ 课程名称 第1章 数据结构与算法 计划学时 2学时 内容分析 本章主要介绍数据结构的概念、逻辑结构与物理结构、算法的概念 教学目标 与 教学要求 要求学生了解数据结构的概念与专业术语、了解数据的逻辑结构与物理结构、了解算法的概念与特性 教学重点 逻辑结构与物理结构、算法的概念 教学难点 逻辑结构与物理结构、算法的概念 教学方式 课堂讲解及ppt演示 教 学 过 程 第一课时 （数据结构的概念、逻辑结构与物理结构） 了解数据结构与算法 讲述数据结构与算法内容，引出本课时主题。 数据结构是计算机专业的一门基础课，其主要研究程序设计中的操作对象及它们之间的关系。算法指的是解决问题的策略，只要有符合一定规范的输入，在有限时间内就能获得所要求的输出。虽然数据结构与算法属于不同的研究课题，但优秀的程序设计离不开二者的相辅相成。因此，本章将主要介绍数据结构与算法的基本概念，包括数据结构的基本术语、数据的结构分类以及算法的各种特性。 明确学习目标 能够了解数据 能够了解数据元素与数据项 能够了解数据对象 能够掌握数据结构 能够掌握逻辑结构 能够掌握物理结构 知识讲解 数据 数据（Data）在计算机科学中是指计算机操作的对象，是输入到计算机中被计算机程序处理的符号集合。例如，一个读取终端输入的程序，其操作的对象可能是字符串，那么字符串就是计算机程序处理的数据。数据不仅可以是整型、字符型等数值类型，也可以是音频、图片、视频等非数值类型。 综上所述，数据的本质就是符号，且这些符号都满足以下特定的需求。 （1）可以输入到计算机中。 （2）可以被计算机程序处理。 其中数值类型的数据可以被执行数值计算，而非数值类型的数据可以被执行非数值的处理，例如，音频、图片、视频等资源在计算中都是被编码转换为字符数据来处理的。 数据元素与数据项 数据元素（Data Element）是组成数据的基本单位。数据的基本单位是一种抽象的概念，并没有具体的数值化标准。例如，可以将公司看作一个数据元素，也可以将员工视为一个数据元素。 数据元素由数据项组成，并且数据项是数据不可分割的最小单位。例如，将公司看作一个数据元素，则行政部、人事部、财务部都可以视为该元素的数据项，也可以将董事长、经理、总监作为该元素的数据项。 数据对象 数据对象（Data Object）指的是具有相同性质的数据元素的集合，是数据的子集。相同性质指的是数据项的数量与类型的相同。例如，每一个人都有姓名、年龄、性别、出生地址这些数据项。 在实际开发应用中，处理相同性质的数据元素时，默认将数据对象简称为数据。也就是说，“数据”在数据结构这一课题中代指数据对象，即具有相同性质的多个数据元素。 数据结构 结构（Structure）通常指的是数据元素之间的特定关系。因此，数据结构（Data Structure）通常指的是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。 数据结构主要研究的是数据的逻辑结构与数据的物理（存储）结构以及它们之间的相互关系。其目的是对这种结构设计相应的算法，确保经过运算后得到的新结构仍保持原来的结构类型。 逻辑结构 按照数据元素之间存在的逻辑关系的不同数学特性，通常可以将逻辑结构分为4种类型。 1.线性结构 线性结构中的数据元素之间是一对一的关系，即数据元素存在依次排列的先后次序关系，且只有一个起始数据元素和一个终止数据元素，如图所示。 生活中的城市公交路线类似于上述结构，其站点就是数据元素，每一条公交线路都有一个起点和终点，中间各站都按先后次序排列。 2.树形结构 树形结构中的数据元素之间存在一对多的关系，即层次关系或分支关系。这种结构只有一个起始数据元素（称为树根），其他数据元素称为树叶，如图所示。 3.图形结构 图形结构中的数据元素之间存在多对多的网络关系，即数据元素之间相互连接成网状，如图所示。 4.集合结构 集合结构中的数据元素除了同属一个集合外，没有其他关系，各个元素是“平等”的，该结构类似于数学中的集合，如图所示。 物理结构 物理结构即存储结构，主要指的是数据的逻辑结构在实际的计算机内存中存储的形式。通常数据的物理结构有以下4种类型。 1.顺序存储 顺序存储指的是将相邻的数