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數據結構之概念介紹篇[1]

2013-11-15 15:47:14  來源: 數據結構 

  數據結構是計算機科學與技術專業的專業基礎課是十分重要的核心課程所有的計算機系統軟件和應用軟件都要用到各種類型的數據結構因此要想更好地運用計算機來解決實際問題僅掌握幾種計算機程序設計語言是難以應付眾多復雜的課題的要想有效地使用計算機充分發揮計算機的性能還必須學習和掌握好數據結構的有關知識打好數據結構這門課程的扎實基礎對於學習計算機專業的其他課程如操作系統編譯原理數據庫管理系統軟件工程人工智能等都是十分有益的

  為什麼要學習數據結構

  在計算機發展的初期人們使用計算機的目的主要是處理數值計算問題當我們使用計算機來解決一個具體問題時一般需要經過下列幾個步驟首先要從該具體問題抽象出一個適當的數學模型然後設計或選擇一個解此數學模型的算法最後編出程序進行調試測試直至得到最終的解答例如求解梁架結構中應力的數學模型的線性方程組該方程組可以使用迭代算法來求解

  由於當時所涉及的運算對象是簡單的整型實型或布爾類型數據所以程序設計者的主要精力是集中於程序設計的技巧上而無須重視數據結構隨著計算機應用領域的擴大和軟硬件的發展非數值計算問題越來越顯得重要據統計當今處理非數值計算性問題占用了%以上的機器時間這類問題涉及到的數據結構更為復雜數據元素之間的相互關系一般無法用數學方程式加以描述因此解決這類問題的關鍵不再是數學分析和計算方法而是要設計出合適的數據結構才能有效地解決問題下面所列舉的就是屬於這一類的具體問題

  例一學生信息檢索系統當我們需要查找某個學生的有關情況的時候;或者想查詢某個專業或年級的學生的有關情況的時候只要我們建立了相關的數據結構按照某種算法編寫了相關程序就可以實現計算機自動檢索由此可以在學生信息檢索系統中建立一張按學號順序排列的學生信息表和分別按姓名專業年級順序排列的索引表如圖所示由這四張表構成的文件便是學生信息檢索的數學模型計算機的主要操作便是按照某個特定要求(如給定姓名)對學生信息文件進行查詢

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