数据结构10篇

数据结构篇1

【关键词】数据结构;知识体系;教学设计

1 课程的地位与作用

《数据结构》是计算机科学与技术专业的核心专业基础课程,是计算机程序设计的重要理论和实践基础,是计算机理论与技术的重要基石。《数据结构》上承高级语言程序设计,下启算法分析与设计,是计算机科学与技术人才素质框架中的脊梁骨,对学生能力培养至关重要,向来是计算机本科教学的重中之重。调查表明已毕业的学生通过他们的工作实践认为《数据结构》是最有用的课程之一,这也从另一方面说明了该课程的重要性。

计算机科学与技术专业的培养目标之一是掌握计算机科学与技术的基本理论、计算机软/硬件基本知识及应用技术,《数据结构》在培养目标的实现中具有举足轻重的作用,是理解计算机科学与程序开发技术的关键课程。作为一门重要的专业必修课程,《数据结构》课程既是对以往课程的深入和扩展,也是为将来更加深入地学习其他专业课程打下基础。课程中所学习的排序问题的算法,以及基本的树、***等数据结构,是计算机科学的基本功。B+树等高级数据结构,也是数据库、操作系统、编译原理、计算机网络等后续课程的基础。《数据结构》是计算机专业考研的统考课程,也是很多大赛(“蓝桥杯”、ACM等)必涉及的知识。

《数据结构》与其它课程关系如***1所示。

***1 《数据结构》与其它课程关系

《数据结构》在培养目标中的作用如***2所示。

***2 《数据结构》在培养目标中的作用

2 课程的教学目标与主要内容

2.1 课程的教学目标

学习本课程后,应达到下列基本要求:

(1)理解数据结构的基本概念;

(2)熟练掌握线性表、栈、队列、树、***等常用数据结构的基本运算的实现及应用;

(3)熟练掌握排序和查找的常用算法及应用;

(4)能够对算法进行时间复杂度度、空间复杂度的分析;

(5)培养学生分析数据、组织数据的能力,能够根据实际问题来选择合适的数据结构,设计有效的算法。

2.2 教材与主要参考资料

教材

耿国华《数据结构(用C语言描述)》,高等教育出版社,2011年

教材选择的依据:

(1)该教材跟踪技术发展需要,体系科学,是“十一五”部级规划教材。

(2)该教材理论的阐述由浅入深、通俗易懂。

(3)该教材理论结合实际,配有大量的例题、习题与实习题。

主要参考资料

[1]严蔚敏,吴伟民《数据结构(C语言版)》,清华大学出版社,2006年

[2]张铭,王腾蛟,赵海燕《数据结构与算法》,高等教育出版社,2008年

[3]朱战立《数据结构――使用C语言(第4版)》,电子工业出版社,2009年

[4]王晓东《数据结构(C语言版).》电子工业出版社,2007年

[5]西北大学数据结构精品课程网站

http//:/datastr

[6]北大数据结构与算法课程网站

http:///pkujpk/course/sjjg/

[7]洛阳理工学院数据结构精品课程网站

http//:/sjjg

[8]洛阳理工学院数据结构精品资源共享课程网站

http//:/ds

2.3 知识体系

《数据结构》知识体系可分为分为三大块,如***3所示。

***3 《数据结构》知识体系

数据结构课程的基本知识模块是以数据的逻辑结构为主线,顺序介绍线性结构(线性表、栈、队列、串、数组、广义表)、树形结构、***结构。在介绍每种数据结构时,再讨论其存储结构以及相关的算法。在介绍完基本的数据结构及其存储结构和相关的算法后,介绍了两种常用技术:查找和排序。

3 课程教学内容安排

3.1 课程重点、难点

重点:线性表、栈、队列、二叉树、***典型数据结构的逻辑结构、存储结构和操作的实现方法,各种典型的排序和查找算法思想。

难点:各种数据结构的操作实现和应用

第1章是对数据结构课程的认识,基本概念比较多,概念要讲清楚、准确,第一章要通过丰富的例子讲解如何分析算法时间复杂度,这是贯穿整门课程的内容,也是本课程的一个难点,第2章是整个课程的重要基础,要讲得十分详细,为后面的章节打下良好的基础,第3章的栈与递归的实现是本书的一个难点,要通过例子讲透,并且在第6章还要进一步地讲递归到非递归的转换。第四章内容较简单,而且学生在高级语言程序设计中学习过字符串,因此留给学生自学,也可以培养学生的自学能力。第五章数组和广义表一般讲解即可。第6章的二叉树要详细讲解,第7章的几个关于***的算法较难,要结合例子讲解,第8章中的难点是平衡二叉树的调整和B树,要通过例子把算法的思想讲清楚,使学生能实际操作。第9章要把各种排序的思想、特点讲清楚,特别是较难的希尔排序、快速排序、堆排序、基数排序一定要结合实例讲解。

3.2 课时分配

表1 总课时:72;理论授课:58,实验:14

4 课程实践环节

数据结构是与实践紧密结合的课程,学生学习的理论必须经过大量的实践才能更好的掌握,因此必须强化实践教学。数据结构实践分两部分:一部分是随课程进行的实验,另一部分是课程结束后为期一周的课程设计。通过合理、有效地设计上机题目,改进实验考核方式,调动学生的积极性,启发引导学生掌握基础理论并能创新应用,增强学生综合运用有关知识的能力。

实验内容包括六个实验项目,分别为:线性表的基本操作(2学时),栈的基本操作(2学时),队列的基本操作(2学时),二叉树的建立及遍历(2学时),***的遍历的实现(2学时),宿舍管理查询系统(4学时)。其中宿舍管理查询系统实验为三性实验。

课程设计是课程结束后进行的很重要的实践环节,本课程课程设计给出14个题目,这些题目都是综合性的,学生可任选一题,完成后要写出课程设计报告。通过课程设计,使学生进一步理解和掌握所学各种基本知识,培养学生综合运用所学的理论知识和方法***分析和解决问题的能力;训练学生用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发,使学生具备软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。

学生完成实验后,不仅要求学生提交高质量的规范的实验报告,还要引导学生互相交流,开阔视野。好的实验作业要放到班级公共邮箱里和所有学生共享。

5 课程的建设情况

5.1 课程资源情况

该课程教学文件完备。通过多年的教学,积累了必要的一些辅助教学资料(包括教学参考书、参考课件、声像、影像等),并且使用效果良好。补充的学习资料有:

(1)教学网站:http:///sjjg/

http:///ds/

(2)搜集了大量探讨数据结构理论与算法、介绍学科前沿动态的中、英文学术论文和硕、博论文,对其分类整理后在课程教学网站上提供***链接,以供学生深入研究、学习;

(3)自编《数据结构实验指导书》;

(4)多媒体电子教案的纸制版和网络版;

(5)数据结构与课程实验指导书的纸制版和网络版;

(6)自编的算法演示器;

(7)Flash课件和Flash算法演示;

(8)***书馆内,国外优秀的经典教材。

5.2 实验实习条件

所有实验在计算机系机房进行,机房现有的实验平台功能齐全,课程中所涉及的实验项目均可在平台上完成。目前课程实验大纲中所列的实验开出率达到100%,实验教学效果良好。

5.3 课程成果

该课程2010年被评为河南省级精品课程,2012河南省级精品资源课程。

6 教学设计

《数据结构》是一门理论与实践相结合的课程。由于理论的抽象性,学生难以建立起数据结构的相应算法概念,容易产生畏惧和茫然的情绪。因此教学中在积极引导学生、启发学生,激发学生学习的积极性。教学以课堂讲授为主,同时借助网络教学平台,拓展课堂讲授的相关知识,便于同学自主学习、巩固课堂所学内容。另外,组织***习题课,针对学生作业中出现的典型问题进行深入探讨。

在教学中要贯彻“以理论学习为主线,以课程实验、课程设计为补充”的教学思想。

6.1 精心组织教学内容

分析学生的需求和现实,同时紧紧抓住教学目的,参考相关院校的教材和教学计划,取长补短,参考考研大纲、软考大纲,对课程的内容进行严格的筛选,删除一些较深且应用不是很广泛的内容,对于重点的内容要精讲、细讲,而对于有些较简单且与先修课程交叉的内容(如字符串与数组),就粗讲,甚至可以留给学生去自学。这样重点突出,简洁明了。在课程内容的安排上由浅入深,循序渐进。对每种数据结构都按三个层次来组织教学内容,并且把这三个层次的思想贯穿于数据结构教学的各个环节。第一个层次,基本概念、方法,这是最基本的内容,学生必须掌握,在学生很好地掌握了这个层次的内容后,可进入第二个层次,基本概念、知识的简单应用,这一层次是对基本概念、知识加深理解,这个层次学生必须达到。第三个层次就是基本概念、方法的深入应用,把所学的知识、方法串起来灵活运用。要达到这个层次,需经过大量的训练才行。

6.2 实现数据结构课程与其先修和后续课程的无缝衔接

程序设计语言(如C语言)是本课程的一门非常重要的先修课程,数据库原理、编译原理、操作系统是该课程的后续课程,这些课程不能各自为***,而要无缝衔接,教这些课程的老师要互相交流,这样在讲程序设计语言时可以有的放矢的把和数据结构联系紧密的内容预先告知学生,这样学生就会对相关知识印象深刻,到数据结构课中就很容易用的得心应手。在数据结构课中讲到各种后续课程中用到的数据结构时也告诉学生,并且在后续课程中用到相关数据结构时提醒学生这是这种数据结构在本课程中的应用。这样使学生的知识一脉相承,使学生在学习各门课程时把知识融会贯通。

6.3 精讲多练,加强实践环节,培养学生分析问题解决问题的能力

数据结构既有大量的理论又是实践性很强的课程,学生要很好地掌握这门课,必须要有一定的理论知识,又要经过大量的上机实践。因此,针对应用型本科的特点,在教学过程中,即注重理论,又重视实践,加大上机实践的力度。实践由与理论课同时进行的上机实验和理论课讲授完毕后的课程设计两部分组成。对所学的每一部分内容都要要求学生完成相应的实验习题。整个实践过程要结合教学进度与学生的实际情况,制定实践的内容。每部分的实验习题必须精心挑选,和上述三个层次对应,分为基础与验证型实验、设计与综合型实验,开发与创新型实验。既要把基本知识掌握好,又要会灵活运用。基础与验证型实验是基本的、较简单的题目,主要结合课堂理论教学内容展开,学生可以对在课堂上学到的基本算法进行验证;设计与综合型实验是具有挑战性的较难的新颖有趣的题目,让学生充分利用所学的理论知识进行相对较复杂的应用设计,培养学生综合能力;开发与创新型实验培养学生的创新意识,提高综合能力和创新实践能力。

6.4 多样化的教学方法

6.4.1 启发式教学

教师主要起引导的作用,激发学生的学习兴趣,发挥学生的学习积极性,与学生进行互动,鼓励学生对教学内容提出问题,师生共同讨论,提高教学和学习水平。鼓励学生多动脑子进行思考,在学习过程中不拘于以往的解法,对同一个问题可以提出不同的解法,深化对问题的理解。另外还要强调学生自己学会对知识的总结、梳理、推演和挖掘。总结是教学中一个非常重要的环节,不可忽视。通过对所学内容的总结、梳理、推演和挖掘,理清内容的内在联系,使知识条理化、系统化,加强对知识的理解和掌握,培养学生的归纳总结能力和思维创造能力,对所学内容提炼出精华的东西。(下转第260页)

(上接第167页)6.4.2 对比式教学

对同一问题,引导学生从不同的角度去思考,找出多种方法来解决。比如,在解决约瑟夫环问题时,可以采用循环链表作存储结构,或采用线性表的顺序存储结构,也可以采用数组作存储结构。这种对同一问题寻找不同算法实现的教学方式,有效地开阔了学生的思路,同时通过对不同算法的比较,加深了学生对算法的理解和掌握。

6.4.3案例教学

通过实例引入知识点。比如讲最小生成树可以通过城市间建立通信联络网为例引入最小生成树及其求解算法,再比如讲最短路径可以通过去旅游选择最短路径为例引入最短路径及其求解方法。

6.5 把课程与考研、软考、相关竞赛有机的结合起来

数据结构是计算机专业考研和软考的必考科目,在教学过程中有意识地把考研和软考引入教学中,使学生学完本课程后能够从容应对考研和软考中的数据结构题目。组织和鼓励学生参加程序员,高级程序员证书考试,辅导学生参加各种编程竞赛比如ACM大赛。

7 考核方法

要加强平时的学习过程管理,不定时地进行一些随堂的小测试,课堂提问等。考试以学生完成日常作业和实验环节为必要条件,期末考试采用笔试方式。成绩评定由三部分组成:期末考试占总成绩的60%,平时成绩占总成绩的20%,实验占总成绩的20%,综合考核学生该科成绩。

8 结语

《数据结构》对计算机科学与技术专业的学生来说是非常重要的课程,组织好教学,使学生通过该课程的教学,很好地掌握数据结构的相关知识,为今后的学习奠定良好的基础是非常重要的。

【参考文献】

数据结构篇2

1、概念区别:数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的建立在计算机存储设备上的仓库。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成。

2、性质区别:数据库是一种应用软件,用来存放各种数据。数据结构是计算机存储、组织数据的方式。

3、内容区别:数据库是由程序编写而成,包括数据结构以及算法。数据结构与检索算法和索引技术有关,讨论数据的逻辑结构及其运算的有关内容。

(来源:文章屋网 )

数据结构篇3

关键词关键词:数据结构;算法;程序设计

中***分类号:TP3-0文献标识码:A文章编号文章编号:16727800(2013)011002202

0引言

《数据结构》不仅是计算机各专业的一门重要的专业基础课,而且是其它理工专业的热门选修课,在整个课程体系中处于承上启下的核心地位。数据结构这门课程旨在介绍各种重要的数据结构及有关算法,使学生对数据结构有全面的认识并能熟练运用于程序设计,为今后从事科研和开发打下良好的基础。这门课要求学生掌握数据结构的概念及有关算法,如线性表、数组、树、***、排序、查找、文件等,并能运用这些常用的算法去解决一些实际问题,为其它专业课提供程序设计基础。

通过《数据结构》的学习,使学生了解数据对象的特性,学会数据组织的方法和把现实世界中的问题在计算机内部表示的方法,以培养学生良好的程序设计技能,并初步掌握算法的时间和空间复杂度的分析技巧,以便在实际的工作中,能根据工作中的数据对象特性,选择适当的数据结构和存储结构以及相应的算法。同时使学生了解本课程及内容在计算机科学中的应用和地位,为编译原理、操作系统、数据库原理等后续专业课的学习打下坚实的理论基础和实践基础。

1《数据结构》难学原因

很多同学都觉得学好《数据结构》很难,以笔者的经验分析原因如下:

(1)大多数学校《数据结构》课程是安排在C语言程序设计之后,而C语言虽然相对而言是比较简单的计算机语言,但作为一门入门语言,能够学好的同学本身就不多,学精通的就更少了。特别是结构体、指针以及函数的应用,而《数据结构》中都是用的结构体数组、指针,而且都是以函数形式出现的。对于抽象的数据存储结构、消化算法,将算法转化为C语言函数,并要编写出运行该函数的主程序,这无疑是摆在学生面前的第一道难关。

如果C语言的基础没打牢固,学习数据结构当然就会觉得很难。

(2)《数据结构》中的算法较多,在数据结构的教学中,很多学生反映算法多,而且其中的部分算法非常不容易理解。对于一个算法,我们首先要了解它的思想,然后分析它的概要,接下来再考虑细节,然后读代码,要花很长时间才能彻底搞清楚一个算法。总之,学生要多下功夫,往往这个算法刚理解得差不多了,又来了下一个算法。比如讲到***这种数据结构时,***的深度遍历算法、***的广度遍历算法、生成树算法接踵而来,学生要学好,只有刻苦学习。

(3)学生掌握了算法,还要将算法转化为程序代码,再写出主函数到调试运行,需要很扎实的程序设计功底,这要求学生需掌握好某种程序设计语言(如C语言)才能做得到。因为实践中的问题往往比平时的习题要复杂得多。实践使学生所学的书本知识“活”起来,起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。由于上述几点原因,致使学生学习《数据结构》的难度变大。

2学好《数据结构》方法

《数据结构》是计算机课程中的一门专业基础课,但它又有着不同于其它一些基础课的特点,在于它有很强的综合性,不仅仅涉及计算机软件研究,包括“操作系统”、“编译原理”等,还与计算机硬件有着相当大的关系,从编码理论到数据存储都离不开数据结构。因此可以说,《数据结构》是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程。但是由于课程内容繁多,许多内容有着相当的难度。所以学好它并不是一件很容易的事情。那么,如何才能学好《数据结构》呢?

(1)立足课本。学好课本上的理论知识。《数据结构》不是一种计算机语言,不会介绍新的关键词,而是通过学习可以高效地组织数据,设计出良好的算法。学习这门课,要熟悉对算法思想的一些描述手段,包括文字描述、***形描述和计算机语言描述等。因此,计算机语言基础是必须的,因为它提供了一种重要的算法思想描述手段——机器可识别的语言描述。

(2)抽象问题具体化 。《数据结构》的一大特点是比较抽象,因此学生较难理解,所以要想办法把抽象的问题具体化,一旦问题具体化了,学生理解起来就相对容易。例如本课程一开始就介绍了4种基本的逻辑结构:①集合结构:实体间除了“属于同一个集合”的关系外,再没有其它的关系;②线性结构:实体间除了“属于同一个集合”外,还有一对一的关系;③树型结构:实体间有一对多的关系;④***型结构:实体间存在多对多的关系。这4种抽象的逻辑结构形式是人们通过分析研究大量的实际问题而抽象出来的数据结构特性,很多同学很难理解,因此,可以先从实例开始讨论用计算机解决具体问题的各个步骤:①提取与此问题相关的数据信息并分析数据特性;②把该问题中的各种数据按某种方式存储在计算机中;③对数据进行相应操作以便得到想要的结果;④对各种存储形式和操作方法进行对比分析。然后再讨论另一个相似问题的求解步骤,并找出这两个问题具有的共同数据特性,让学生明白以上问题因为有着相同的数据特性,所以对数据处理的方法也相似。以此让学生明白集合结构、线性结构、树型结构和***型结构是根据现实世界中实体之间关系的不同特性归纳出来的数据结构特性。

(3)加强练习。在学习这门课程的过程中,要多加练习,以便学生能消化课堂上学习的知识,也能加强学生对所学知识的理解以及应用,并能够触类旁通,举一反三。

(4)注重实践。《数据结构》是一门理论与实践相结合的课程,如果只注重理论,学生容易造成“眼高手低”的情况,理论知识学的很扎实,但实际动手能力很差,不符合我们的培养要求;反过来,如果只注重实践,又会造成只见“点”不见“面”的情况,造成系统解决问题的能力差。实践有两个作用:①验证算法是否正确。比如,在设计一个新的数据结构时,我们脑中想到的设计算法并不一定是完美的,且往往是不完善的,甚至可能是错误的。“实践是检查真理的唯一标准”,我们通过程序来验证算法的正确性;②实践可培养我们完整、彻底解决问题的能力。 我们在思考时,只是简单、粗略地解决了一个问题,而很多细节问题并没有考虑到。而动手实践过程中,不得不考虑各种细节问题,不然,程序编译通不过,或者编译通过了,但没有达到预期的结果。因此在学习这门课的过程中,要采用实践与理论学***密结合的方式,通过上机解决一些典型问题,通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练,深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。实践是对学生全面综合素质进行训练的一种方法,是课堂教学的一种延伸。每个问题的正确求解,都要通过分析问题、建立模型、设计算法、编制程序、调试优化等步骤。通过实践后,可以提高对《数据结构》课程内容的深入理解,同时也能使学生更有成就感,从而更加积极地学习这门课程。

(5)注重总结。在《数据结构》的内容中,线性结构、树型结构、***型结构都遵循首先是逻辑结构、其次是存储结构、接下来是基本操作的实现这一原则;而且各种数据结构在存储时,均有两种方法:顺序存储和链式存储。顺序存储是以数据元素在存储空间位置间的某种关系来表示逻辑上的关系。如以位置相邻表示线性表中数据元素之间的前驱和后继的关系,一般用数组来存储。链式存储则不再要求数据元素在存储空间的位置之间保持某种关系,而是在存储实体属性值的同时存储一个或若干个指针指向其有关系的实体存储单元的首地址,一般用链表实现。顺序存储时插入和删除操作因为要大量移动数据元素(末尾除外),所以效率不高,链式存储则不需移动;如果按序号查找,顺序存储则可直接找到所需数据元素,而链式存储则效率不高。通过这些共性化问题可以理清思路,帮助我们理解本课程,同时针对这几种结构的不同特点,再强调它们各自在逻辑结构、存储结构和基本操作上的个性化,加深理解。所以,在学习这门课程的过程中,应该不断吸收、总结、归纳。

3结语

要学好《数据结构》这门课程,要多学、多练、多实践。同时,学习《数据结构》,能加强对某门计算机语言(如C语言)的理解和掌握;而对计算机语言的理解,又能促进《数据结构》的学习,两者相辅相成,互相促进。

参考文献参考文献:

\[1\]耿国华.数据结构:用C语言描述\[M\].北京:高等教育出版社,2011.

数据结构篇4

关键词:数据结构;教学方法;教学手段;多媒体教学

中***分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1672-5913(2007)14-0024-03

“数据结构”是计算机及相关专业中一门重要的专业技术基础课,用计算机解决任何实际问题都离不开数据表示和数据处理,而数据表示和数据处理的核心问题之一是数据结构及其实现。数据结构课程要求达到知识学习和技能培养两个目标,是理论和实践要求都非常高的课程。其研究思想和研究方法在计算机科学中许多有深度的研究领域得到广泛的应用,为学生今后从事理论研究、应用开发、技术管理工作提供了坚实的理论基础。

“数据结构”课程的特点是逻辑性强、概念多且抽象、实践性强,学生不容易掌握。学生在刚开始学习这门课程时,不知道怎么学,课程学完后也不知道学了些什么,对学过的知识也不知道如何应用。针对这些现象,如何使学生更好地掌握最常用的数据结构,理解数据结构内在的逻辑关系,数据与关系在计算机中存储表示以及在这些数据结构上的运算和实际的执行算法,培养学生解决实际问题的程序设计能力以适应学科迅速发展和知识更新的需要,是本门课程的目的和宗旨。如何教好数据结构课程是一个值得探讨的问题。

笔者对近年来教学经验的总结,针对我校学生的状况,在教学资源条件满足的情况下,对教学方法和教学手段做了相应探索。

1教学方法改革

在“数据结构”课程的教学过程中,积极探索新的教学方法,以便能够调动和发挥学生的主观能动性。具体有形式有:

1.1以学生为主体,改变教师在教学环节中的作用

树立以学生为中心的新的教育观,从“以传授知识为主”转变为以培养学生具有***获取知识、发现创新知识的能力为主,把学生创新能力的培养放在重要的地位。利用指导法教学、启发式教学来体现 “以教为主导,以学为主体”的教学原则。

1.2有针对性地选择学习内容,不再满堂灌,整本讲

在理论部分,根据“数据结构”教学大纲的要求,对教学内容去粗取精,提炼出该课程每章、每节的框架体系,从数据结构的逻辑结构存储结构和数据的运算三个方面去组织教学内容,重点突出、简洁明了,而不求面面俱到。在了解学生实际情况的基础上进行分析研究,预见学生会对那些内容感到困难,要求学生提前预习,并把需要的知识提前做交待,使学生有充分的准备。在实践部分,考虑到学生编程能力上的薄弱,选择实验题目不太难,但知识点明确,同理论部分很好的结合的内容。注重提高实验课的质量,通过预先讲解程序流程,要求学生编写程序草稿,讲解程序实例的方式,让学生准备充分。对基础较好,学习能力较强的学生,布置一些技巧性较强的题目,锻炼学生的逻辑推理能力。同时对本门课程的前序课程―计算机程序设计语言(目前是C语言)的教学安排也做了改进,为本门课程的实践环节做好铺垫。

1.3共性化与个性化相结合教学

从教学形式上有以教师为主体的课堂教学、习题课等共性化教学环节,也设置了答疑p质疑等教学环节,还通过网络将课程电子讲义、电子教案、上机实验、课程设计、算法的动画演示,以及相关中、英文参考资料等资源上网,为学生提供了自主学习的条件或自主实验时间,引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识。共性化与个性化相结合,既可以起到教师主导作用,也可以满足学生个性学习的需求。

1.4注重范例教学

课堂讲授应符合学生的认知规律,从感性到理性,从理性到实践,从直观到抽象,再从抽象到具体实践,范例教学在数据结构的算法思想讲解中能发挥其无法比拟的优势。对数据结构中的主要算法和一些抽象的概念,可以尽量先从直观意义或具体实例解释着手,让学生更容易理解。因此在教学过程中宜多画***,多举例,多解释。这种从特殊到一般,从具体到抽象的方法在数据结构中的很多内容都可以这样处理。例如:讲解队列的概念时,可通过日常生活中的购物排队的过程来反映队列中插入、删除的原则,再结合计算机中的操作队列、打印队列的应用来说明。对二叉树的遍历的算法过程可通过一个特定的二叉树的例子说明其遍历思想,再推广到一般的二叉树的情况等等。

1.5理论与实验相结合

数据结构课程主要介绍数据的逻辑结构、物理结构以及算法。算法的思想需要通过一种程序设计语言加以描述并在计算机上实现。我们在重视理论教学的同时,也很注重实验课,注重学生灵活应用知识能力的培养。理论与实验相结合,可以使学生更好地理解“数据结构”的思想与概念。

2科学授课,充分调动学生的积极性和创造性

课堂教学是整个教学活动的一个重要环节,课堂组织是否科学合理会直接影响学生学习的质量和效果。任课老师非常注重课堂教学方法,总结出了一些有效的措施。

2.1明确学习目的,激发学习兴趣,采用启发式教学

兴趣是促进学习的巨大动力,教师有义务激发学生的学习兴趣,尤其是理论性较强的课程。所以,在课程之初就必须清楚地告诉学生学习该课程的目的,讲清不同学习对象的学习目的(这个目的因人而异)。传统的教师讲、学生听的填鸭式的教学已经不能适应现代教学。为了在课堂上激发学生的学习热情,发挥学生的学习积极性,同时更好地把理论知识与实际应用结合起来,在讲每一种基本的数据结构之前,准备一些实际应用的例子,让学生一边逐步学习理论知识,一边思考如何应用。比如在学习线性表之前,举几个常用的线性表的应用实例,让学生在学习的过程中考虑一个简单的集合运算的实现。让学生带着问题去学习,使学生的学习热情提高了。

2.2根据教学内容,合理安排教学进度,注重节奏教学

数据结构课程内容的概念多而抽象,而从抽象到设计又是理论到工程的转换,本科学生缺乏系统和工程的概念,因此是一个难点。我们在课程进度方面采用“先慢后快”的节奏。“先慢”是为了让学生有充足的时间消化新概念,也让学生适应教师的授课风格。“后快”是当学生基本掌握了该课程的主要概念以后,可以适当加快教学进度,以便按时完成教学计划。

2.3精心准备,激情授课,强调交互式教学

教学方法需要强调讲课的高度激情,以教师高昂的情绪感染学生。为避免满堂灌,我们要求教师课前根据内容需要设计准备几个适当的问题,在课堂教学适当的时候提出,留给学生适当的思考时间。同时鼓励学生提问,根据学生反馈信息和问题,与学生探讨问题的解决,而非给出答案。这种交互式方式,学生非常乐于接受。

2.4深入浅出,理论联系实际,突出原理的应用

如何将高深的理论用浅显的语言表述是教学方法的技巧。数据结构中的“***的存储结构”、“求最短距离”等内容是理解的难点,我们教师以五栋大楼之间网线的布局为例进行讲解,从应用角度和生活常识形象生动地解释了理论,开拓了学生的思维。

2.5以人为本,诚心与学生交朋友,推崇亲情教学

数据结构课程的讲授大多面向大学二年级学生,此时,很多学生正处于人生规划决策的关键时期,作为老师与长者,帮助他们健康成长是义不容辞的职责。以讲授课程知识为基础,辅以讲授人生发展与规划,帮助他们解除成长过程中的烦恼,把他们当作朋友,对于推动教学工作是非常有益的,这种“亲情式”教学手段往往能收到良好的教学效果。

3教学手段改革

在教学过程,本课程采用多媒体手段并结合网上教学资源辅助课堂教学,有力地促进了教学手段的改进、教学质量的提高和教学方法的变革。

3.1采用多媒体教学

多媒体教学有很多优点:它集讲课、习题课、演示算法为一体,具有生动、形象、直观的特点,所显示的版面规范、文字精练、形式多样,多重感官刺激,极大地调动学生听课的积极性,有助于学生很好地理解和掌握所学内容。

“数据结构”课程的内容抽象难懂,教学时辅以多媒体教案和算法演示系统,可以提高教学效果。多媒体教学在讲具体的算法实现方面显得特别优越,可以先给学生讲解算法,然后给出数据来执行算法,学生一边对照着语句一边执行观察数据的变化,或用动画演示执行过程。尤其对于递归算法,传统的黑板讲解递归算法很不方便,而且算法的执行过程不易理解。采用动画演示递归算法,生动、形象,学生很容易看出何时发生递归调用,何时返回到上一层调用处。

3.2建设“数据结构”网络课程,实现网络教学

在建设“数据结构”网络课程的过程中,教学网站是一项充分发挥现代信息技术,拓宽教学资源使用和学生受益范围的举措。也是让学生能更大程度地获得需要的信息和知识,了解整个课程教学过程,并参与到我们的教学中来,形成师生共建、共促质量的模式。

我们建立了“数据结构”网络课程,内容包括:课程教学大纲、电子教案、算法演示、电子教材、案例分析、实验指导、参考文献目录、教学论坛等。既对上课专业的学生提供了共享与交流环境,也为其他专业和远程教学提供了网络教学资源。网络教学是当今计算机教育的发展潮流,它可以和传统教学方式相配合,增加学生的学习渠道,充分利用学生的课余时间。网络教学可以通过网络课程、***视频、论坛、留言板和电子邮件等形式实现教学互动,作为课堂教学的补充。对于提高教学质量和教学水平、推动教育改革都具有非常重要的意义。

4结束语

教学实践表明,数据结构课程只有在理论教学上不断创新,在教学方法和手段上不断更新,教学内容与时俱进,才能使教学效果明显,使学生成才,满足社会发展对科技人才高素质的需求。这就要求在教学过程中不仅仅要有先进的教学内容,更要有先进的教学方法、先进的教学理念与先进的教学手段。当然“没有一种教和学的方法是唯一正确的”,如何教好学生,永远都是教师们永恒的话题。

参考文献:

[1] 严蔚敏,吴伟民. 数据结构(C语言版)[M]. 北京:清华大学出版社,1997.

[2] 徐孝凯. 数据结构实用教程[M]. 北京:清华大学出版社,1999.

[3] 潘道才,陈一华. 数据结构[M]. 成都:电子科技大学出版社,1994.

[4] 爱德才,刘山. 数据结构[M]. 北京:中国水利水电出版社,2002.

作者简介

杨先凤(1974- )女,四川人,西南石油大学计算机科学学院,副教授。

数据结构篇5

关键词:课程内容;结构分析;教师素质;学习能力

随着我国综合实力的不断增强和国际地位的不断提升,大学计算机教育的重要性逐渐突显出来,而计算机教育中数据结构课程则是重中之重。进入21世纪,计算机科学与技术及相关的专业一度成为热门专业,而数据结构是该学科的基础课程,要想掌握良好的计算机技术就一定要打好基础,学好数据结构课程。然而,数据结构课程内容较为抽象、复杂,具有动态性,学生在学习的过程中感觉无从下手,到实践的过程中更是由于没有理论知识的支持而感到疑惑重重。因此,培养学生的自信心,激发学生的热情便成为当务之急。笔者将在下文中结合自己几年的执教经验对数据结构课程进行探究,不足之处,还请指教。

一、数据课程内容及体系结构分析

数据结构是计算机科学与应用专业的基础课程,该课程内容主要是介绍了软件设计中最常见的数据结构及其储存结构,本课程的难点是数据组织方面的动态储存结构及递归技术。笔者认为,可以从以下几个方面进行教学:

1.做到学以致用

在进行数据课程教学的过程中,教师可以结合实例向学生展示整个课程的内容及每个章节的重难点知识,最大限度地激发学生的学习热情和积极性,这样不仅可以使学生对本课程有个大致的了解,使学生很好地掌握理论知识,还可以培养学生运用理论知识解决实际问题的能力,真正做到学以致用。

2.为学生总结知识框架

教师要采用科学的方法对教学内容进行整理,为学生总结知识框架,这样便于学生自主学习。知识框架要由多个相互关联的模块构成,便于课程中多种知识的组合。

3.进行严格的训练

由于数据课程知识较为抽象,对于一些难度较大,较难理解的知识一定要进行及时、严格的训练,这样可以很好地培养学生严谨的学习态度,在试题之中,教师要适当地考查学生对知识的深入理解情况,便于掌握学生的学习情况。

4.对疑难点知识的补充教学及总结

针对数据课程中某些重难点知识,教师一定要进行深入地剖析,并且可以根据实际情况对教材之中的原理部分进行转化便于学生接受,还可以对教材中未提及的简易算法等进行补充,使学生便于掌握、理解。

5.注重对学生能力的培养

数据课程具有较强的实践性,在理论教学的过程中隐含了许多重要的技术知识,但教材中多是一笔带过,使学生很难理解。针对这种情况,教师一定要对教材中没有展开讨论的重点技能性知识进行解析,以培养学生解决问题的能力。

二、解析课程设计对计算机教师的要求

课程设计主要是针对学生的学习能力进行的,教师一定要根据学生的实际情况及兴趣爱好进行,要注意课题的难度,尽量控制在通过学生的努力可以完成的范围内,既不要太难,也不要过于简单。需要注意的是,计算机教师一定要对整个过程进行掌控,如果发现这个课题较难,学生花费了很长的时间也不能解决,教师就是及时进行指导,帮助学生渡过难关。因为,如果经过长时间的思考还没有解决问题,学生的兴趣和信心都会在一定程度上减弱,最终会出现消极心理,这非常不利于学生的发展;不仅如此,还要对数据结构课程的设计进行严格的验收,严谨的对待学生的成绩评定。在设计完成后,教师要进行现场评定,要充分地检查各种数据,明确指出设计之中存在的缺陷,以便于学生形成良好的治学态度,此外,对于学生设计中的闪光点,教师也要及时肯定,不吝啬鼓励、表扬的语言,使学生感受到教师对其的期望感,激发起学生的学习动力。

通过对上文的论述可知,对数据结构课程设计进行探究具有重要的意义,对我国整体高校计算机教育事业的发展是大有裨益的。数据结构课程作为计算机技术与应用专业的基础课程,对该专业学生的未来发展起到很大的作用,我们数据课程教师任重而道远。尽管在当前的数据结构教育中还存在很多问题,在未来探索的道路上更是阻碍重重,但我坚信,天道酬勤,只要我们广大高校计算机教育工作者恪尽职守,无私奉献,不断对数据结构课程进行探究,一定能够有效缓解我国当前的教育现状,为祖国培养出一批又批的综合素质较高的计算机专业人才,最终为祖国的发展和社会的进步奉献自己的一份力量。

参考文献:

[1]任雪萍,王立波,赵葆华.融入PIC-CDIO理念的“数据结构”课程教学改革[J].计算机教育,2012(12).

[2]查建中.面向经济全球化的工程教育改革战略:兼谈CDIO工程教育模式实施[J].计算机教育,2010(11).

数据结构篇6

关键词:

《数据结构》是我国高等院校计算机专业的基础课,是信息与计算科学专业的专业课程,是计算科学的算法理论基础和软件设计基础。本课程不仅要锻炼学生的抽象思维能力和逻辑推理能力,还要锻炼学生的实践动手能力,让学生以后能更好的设计程序。

一、 课程介绍

根据教学目的和考试大纲要求,主要介绍用计算机解决一系列非数值信息处理问题时所用的各种组织数据的方法,存储数据结构的方法以及在各种结构上执行操作的算法。除了了解其背景(如C或C++语言)外,主要内容如下:

(1) 介绍数据结构和算法等基本概念,让学生能初步了解。

(2) 理解线性表,它是最常用、最简单、最基本的一种线性结构。

(3) 理解栈与队列的特点,它们是特殊的线性表,将之与线性表比较,例如线性表有前驱与后继,栈有进栈与出栈等,并用它们解决相应的问题,例如用栈解决递归问题,用队列解决缓冲区和调度等问题。

(4) 理解串和数组的基本概念和存储结构,还有矩阵的压缩存储等。

(5) 理解树、二叉树的各种性质与存储结构,以及树、二叉树、森林之间的转换及前中后的三种遍历方式,二叉树应用(二叉树的线索,哈夫曼树)等,并可以进行相应的递归和非递归的算法设计。

(6) 理解***的定义、数据结构以及存储方式,掌握***的深度优先搜索遍历方法和广度优先搜索遍历方法,最小生成树的建立方法和最短路径的求解方法等。

(7) 理解并掌握静态查找:顺序查找、二分查找、分块查找;理解并掌握动态查找:二叉排序树查找、插入和删除;掌握哈希表算法和计算各种查找的算法复杂度。

(8) 理解各种排序方法的特点、原理、时间复杂度的分析和实现算法。

二、 激发学生兴趣

在教学过程中,学生才是教学的主体,教师要做的就是要培养教育学生。在这门课程上,教师就要让学生了解到《数据结构》课程的性质和重要性,以达到让学生重视这课程的目的。

如何让学生的兴趣提高一直是广大教师所探寻的一个课题,为此常陷入沉思。首先,就是要激发学生的兴趣异或者是学生的求知欲。对于初学者而言,这门课特点就是概念、算法较多,理论逻辑性较强,学生不知从何学起,容易起厌学心理,或被动的学习,所以,教师上课时不仅要让学生明确学习的目的,还要教给他们如何入手这门课程的方法,采取恰当的方式帮助学生理解知识点,让学生对这门课程产生信心。

兴趣对人是非常有作用的,学生的学习兴趣一旦被激发,就会有聚精会神的注意力,愉快的心理,从而提高教学的质量。初始授课时,学生对此都很陌生,所以教师要先入为主,用好的态度去面对学生,并准确把握住学生的心理变化,让抽象的概念转化为具体的生活上常见的实例甚至有趣的游戏让学生主动去做,主动去想,主动去问。

到达授课中期时,也会因为课程的深入而觉得理论抽象性太强而慢慢失去了兴趣,最后会什么都没学到,更不用说怎么去用所学的知识解决实际问题。所以让学生的兴趣不中断,也是要特别注意的。

在教学中,教师是非常重要不可缺少的。所以教师自身的能力也相当重要,要激发学生的兴趣,教师的口语和态势语都要好好的运用。运用得当将会大大的激发学生的学习热情,从而改善教学效果。在课堂上有趣的话语,有趣动作都会让学生的注意力集中,但又不能偏题,所以必要的准备必不可少。例如,在讲授线性表中的链式存储结构中,可以直接以手上的手表为例进行讲解,手表一解开是一个带有头结点的单链表,戴上后是一个循环链表。又例如,让一个学生为另一个学生提出课程的问题也是一种教学方式。这样会让整个班级的气氛提高。教师的语音语调应该积极地感染学生,而不是消极的情绪,一个好的生活态度也会让自己让学生开心。

三、 掌握知识结构和特点

数据结构主要讲授数据的逻辑结构和存储结构,要让学生理解"数据结构+算法=程序"的思想。数据结构还要结合CC++语言的基本概念来授课,因此,必要的CC++语言要讲。数据结构中算法的难点在于它们的抽象性。首先,要让学生了解每一种数据结构的特点以及表现形式,次之,要让学生理解存储方式在计算机中反映出数据结构的逻辑性,不同的存储方式有不同的优缺点。

数据结构也是一门理论与实践相结合的课程。在学习过程中,学生比较困扰的是理论不能与实践相结合,经常费了好大的功夫把理论知识学会了,却不知道怎么去运用,所以在教程上,首先要突出重点,分散难点,适当选择有代表性、难度不大、综合性强的算法,讲完后给出一个或多个与课程相关的问题让学生***思考、见解,使学生现学现卖,一来加深学生对所学知识的理解,又能使学生学会灵活运用知识,从而让学生有了一种成就感,也会大大增强对这门课程的兴趣以及感悟。而后让学生上机编程,调试。让学生在实验中加深对数据结构的处理方法,同时也锻炼学生的编写和调试程序的能力,提高动手操作能力,增强学习动力和信心。

在课程设计上,通过前面学生的兴趣以及能力的增强,也要逐渐加强难度,这样从课堂到课程设计,学生才会在实践中逐渐加强加深对理论的理解。在课堂上,教师也不要一味的自己讲授,可以将许多的知识点和算法先保留,引导学生自己动脑去探索、发现、领悟,让学生自己获得新知识。然后再给与其帮助,这样能锻炼到学生的自主***解决问题的能力,发展学生的逻辑思维能力。

数据结构篇7

关键词 ***队院校 微课 教学设计

中***分类号:G642 文献标识码:A

1课程背景

数据结构是计算机专业和部队信息化相关专业的专业必修课。课程的目的是使学员能够对程序构造其所包含的复杂数据集合进行深入了解。栈和队列是数据结构课程中的一个重要章节,本文章以微课的形式对线性结构中栈的教学过程进行了设计。

在本次微课之前,已经对数据结构中的线性表章节内容进行了介绍,本次微课的授课知识点是特殊的线性表――“栈”。栈是一种相当重要的数据结构,在日常生活中应用相当广泛。与线性表相比,栈规定了特殊的元素添加和删除的方式,在操作上也与一般的线性表有所不同。所以需要在授课方式和课程设计上要想办法引导学员学习,才能加深对栈的原理的理解。

由于本次微课面对的教学对象是***校学员,相对于一般的地方大学学生,***校学员有学习主动性,服从意识较强的特点,善于从部队和生活中把握事物本质,所以本次微课要注意针对性,课程设计要有部队特色。

2教学目标

本微课的教学目标是:理解栈的定义;理解栈的存储结构和基本操作;掌握如何判断栈的出栈序列是否正确;掌握使用栈完成进制位转换算法。

其中,重点是栈的存储结构和基本操作;难点是出栈序列分析。

3 教学方法及过程

课程的开始采用情景引入的方式,逐步引入讲解的主题,引导学员去思考,激发学习兴趣。课程的讲授过程中,以动画为“引”,讲解为“导”,提供实例,引导学员对实例进行分析,发挥学员的主观能动性,培养学员思考问题、分析问题和解决问题的能力。课程的总结中,巧妙地提炼重点、难点、注意点,激发学员继续学习的热情。讲授过程分以下几个环节:

3.1引出主题

由于本课程授课对象都是***校学员,对***械的使用和原理构造都比较熟悉且感兴趣,为充分调动学员的学习积极性。首先以手***的发展历程作为开场白,提出问题给学员思考――第一次世界大战期间弹匣式手***已经相当普及,为什么***官们还是喜欢使用左轮手***呢?解答:从两种手***的装填方式的分析,由于当时子弹制造水平落后质量很难保证,而弹匣式手***必须按照先装填的子弹后击发的顺序来进行射击,如果一发子弹无法击发就会导致后面子弹无法击发从而贻误战机。接着引出今天要介绍的这种数据结构,一种类似弹匣一样先进后出的数据结构――栈。

3.2栈的应用

用具体的实例来说明栈在软件中的应用。比如我们在使用浏览器上网时,使用“后退”键来返回以前浏览过的网页。还有很多类似的软件,比如我们常用的Word、Photoshop等文档或***像编辑软件,都会有撤销(undo)的操作,这也是采用栈这种方式来实现的。在以上两个实例的基础上,分析并归纳出栈的定义:限定仅在表尾进行插入和删除的线性表。

3.3栈的定义和操作

给出栈的ADT定义,明确对线性表的操作特性它都具备,但是由于它的特殊性所以将插入和删除操作,改名为出栈(push)和入栈(pop)。以游标卡尺的游标运动方式,来解释top指针在栈中的作用,播放动画演示两个操作进栈、出栈,以及在栈满、栈空等状态下top指针的变化情况。

3.4出栈序列分析

提出问题――是否最先进栈的元素就一定是最后出栈呢?答案是不一定。以最简单的输入序列1,2,3以动画的方式举例分析5种可能出现的出栈顺序。然后以一道栈的试题来讲解判别出栈序列的通用方法:若入栈序列是…Pi…Pj…Pk…,一定不存在这样的出栈序列…Pk…Pi…Pj…。

3.5举一反三,实际应用

进一步举出实例一一十进制数转成八进制。给出进制位转换的公式,让大家思考如何利用栈来实现对应算法。给出源程序同时,动画实际演示算法执行的整个过程。请大家思考如何完成其他进制位的转换。

3.6总结

最后提炼本课的重点、难点、注意点,给出课后练习题目,激发学员继续学习的热情。

4教学特点总结

(1)采用微课形式,适于部队院校。***队院校学员集中管控,学习训练任务重,除了课堂教学时间外,学员课后没有时间同授课教员交流答疑。而“微课”主要是为了解决课堂教学中某个学科知识点,特别是教学中的重点、难点等内容,“微课”容量小,通常时间控制在15~20分钟之内,所以非常适合***校学员自主学习。

(2)注意学员情感体验,贴近部队和生活实际。笔者努力将数据结构课程知识点和部队实际结合进行了一些尝试,本次微课通过精心设计,从学员常用的手***射击原理的具体情境出发,引出主题,对实际生活中常用的软件中栈的应用展开教学,贴近部队实际和学员的日常生活,提高了学员的学习积极性和主动性。

(3)教学设计合理,教学效果明显。课程在讲授过程中,重点、难点分明,将栈的运用分成两步, 通过常见的栈的例题分析栈的出栈序列加深学员对知识点的理解,提高解题能力; 通过进制位的转换的实例,通过解决实际问题,使学员获得了成就感和满足感,提高学员的基本编程素养,提高了学员分析和解决问题的能力。

参考文献

数据结构篇8

【关键词】 中医药信息学;数据资源;数据结构整合

本研究通过分析中医药数据库资源的类型、特点和中医药资源存在的问题,提出基于现有数据库资源与结构,参考现有资源整合技术,从数据层、物理层、基础层3个方面入手,并结合体系构建等相关的资源深层整合技术,探讨构建中医药数据资源结构***谱的实际解决方案。

1 中医药数据资源现状与问题

中医药数据库建设工作起源于1985年,目前,已经建立了覆盖中医药学科的复杂的多类型数据库,总数据量约200 G,文献数据库收集年代跨越58年。数据库建设主要包括单表数据库、结构性数据库和数据平台的建设。目前,中医药现代资源数据库的建设已经具有一定的规模,已经形成以中医药科学数据中心与分中心为主体的中医药文献型及事实型数据库群,几乎涉及到中医药信息的方方面面。

然而这些资源库群是彻底异构的,从数据结构、操作系统,到数据库系统、应用系统;从命名方式,到数据格式、结构模型、用户界面,都有可能完全不同,目前还没有标准规范能够对这个各个层次的异构进行适当的约束。中医药科学数据中心缺少完整解决方案。1.1 局部有序、整体无序

从某一种具体资源的角度来看,他们都是经过一定程度加工整序,具有统一的分类体系和检索界面。但从全局的角度来,中医药科学数据中心拥有的各种资源是一个个的“信息孤岛”, 各种资源内容交叉,信息重复,关联度低,用户查找资料时不但要在多个数据库中来回穿梭、重复操作,还要精通各种不同数据库、不同界面的数字资源系统检索技术,否则便难以查全或查准所需要的资料。

1.2 数据结构与标准不统一

各种不同类型的数字资源不但采用Oracle、mySQL、SQL、Access等不同的数据库物理模型或半结构、非结构的数据结构,而且在对资源的描述与揭示时没有采用元数据、数据元、数据模式等标准。数据库字段与数据表命名差异性较大,例如:“ZZ”表名对应数据字段名就有“主治”、“著作”、“作者”等。

1.3 数据来源多途径与数据版本复杂

中医药数据资源是指中医药科学数据中心与分中心收集的各类型专业数据,这部分资源数量众多,构成了学术数字资源的主体,现已成为重要的文献来源。从文献类型上看,有期刊、***书、会议论文、学位论文等;从文献级别上看,有题录、文摘、全文等不同的层次。自建数据库有多种载体、多种形式、多种类型、分散异构的信息资源,这些数据库形成时间长,数据更新多次,缺少清晰的资源定义与描述。

1.4 系统平台与应用程序各异

各种不同类型的数字资源有着不同的系统平台;不同的数据资源存在着过程数据的不同服务方式,例如:期刊文献数据库、结构型文献数据库、分析结构型文献数据库;同时,数据表存在着基础数据库、粗表数据库、细表数据库、单元素数据库等,部署在共建、共享的服务器上,也给数据管理带来麻烦。

2 数据资源与结构整合技术

2.1 数据资源整合

整合的实质就是各个单独事物共同遵循统一的原则、标准、规定,打破原来的界限形成有机的统一体。数据资源的整合[1],英文可译作“digital resource integration”,就是通过各种手段和工具将已有的信息资源集成起来,并按照一定的逻辑关系进行组织,实现信息资源的有效共享,为用户提供条理化的信息服务,为后续信息的管理与使用提供规范,从而实现信息的增值利用。

数字资源整合主要集中在数据集的整合和应用的整合两个方面,再具体细分还可以划分为数据集成、信息集成、信息系统集成及业务(或工作流)集成等4个阶段。

通常数据资源整合的范围可以包括4个方面。①数据整合:数据标准、主题数据库、数据交换平台、基于语义的全局数据视***。②应用整合:使用统一用户认证、使用统一的数据交换、使用门户实现应用集成。③内容整合:信息规划、信息导航、统一搜索、信息专题、信息门户。④流程整合:统一数据采集加工处理流程、统一数据存储管理、统一数据访问和调用接口。

信息资源整合根据系统论的原则,依据一定的需要,对各个相对***系统中的数据对象、功能结构及互动关系进行融合、类聚和重组,重新构建一个新的有机整体,形成一个效能更好、效率更高的新的信息资源系统。目前,数字资源整合的方式主要包括:基于OPAC资源系统的整合、基于数字资源导航的整合、基于异构数据库跨库检索的整合、基于数字***书馆应用系统的整合等。

2.2 数据资源整合技术[2]

2.2.1 DOI技术

DOI(Digital Object Identifier)由International DOI Foundation组织构造。该系统提供了一个框架,为数字环境中的数字对象分配唯一的、永久性的标识,方便该对象被管理和使用。DOI系统由4部分构成:申请DOI;创建对指定DOI对象的描述;解析系统;规则。

2.2.2 SFX技术

SFX即Special Effects Cinematography,它是比利时根特大学的萨姆堡尔为首的研究小组提出的。通过Open URL框架把复杂的数据库之间的互连通过简单的链接完成。

2.2.3 Web Services技术

Web Service是为实现“基于web无缝集成”的目标而提出的全新概念,希望通过Web Service能够实现不同的系统之间能够用“软件-软件对话”的方式相互调用,打破软件应用、网站和各种设备之间格格不入的状态。

2.2.4 地域性索引服务平台技术

A.N.ZINCIR-HEYWOOD提出一个地域性索引服务平台(Domain Index Server),建议依靠一个索引去创建成主要的原文献索引,这个通常是软件系统,能够在异构信息支撑下自动行动(搜索)的系统。

2.2.5 MAP资源整合系统

INNOPAC公司推出的MAP (Millennium Access Plus)是一个集成的资源整合系统,它可实现不同信息资源的动态链接。这些资源包括全文电子资源、题录和文摘数据库、书目数据库、***书馆***书目系统、***像数据库及搜索引擎等其他Web资源。

2.2.6 OAI标准整合模式

OAI是指open archives initiative,它的目标是发展和促进互操作标准,促进内容数据的有效传播。①数据提供者:提供元数据的Web服务器。②服务提供者:向数据提供者发出请求并且利用得到的元数据构建增值服务。③存储体:由数据提供者管理的可以在网上访问的服务器,它提供服务提供者需要采集的元数据。④采集器:在服务提供者方作为从存储体中搜集元数据的一种应用工具。

2.2.7 情报源***谱

美国国立医学***书馆主持了一项长期研究和开发计划,即统一医学语言系统(UMLS),其项目中有一个是关于生物医学机读信息资源的情报源***谱,其目的是利用超级叙词表和语义网络实现情报源与特定提问的相关性;有效组织信息资源,为用户提供特定信息源的范围、功能和检索条件等人工可读的信息;自动连接相关信息源;在一个或多个情报源中自动检索并自动组织检索的结果[3]。

3 构建中医药数据资源结构***谱

3.1 中医药数据资源结构***谱框架(见***1)

3.2 中医药数据资源结构***谱内容

3.2.1 物理层

系统运行的硬件、软件环境,解决如何为应用系统提供统一的支撑环境,支持应用系统的运作。

3.2.2 基础层

位于物理互连的网络协议之上,用于标准化、规范化描述数据,为更上层的数据交换提供基础性支持的标准、规范。基础性协议标准又可以划分为数据描述层面和数据访问层面。前者主要包括元数据、XML、RSS,后者主要包括开放数据库互连标准(ODBC)等。在数据描述层面内部,RSS具有提供内容聚合的功能,是为实现内容聚合而制定的一种信息描述、组织的规范,但它也具有资源发现、的功能,更是一种新形式的描述规则。因此,将RSS归入基础的描述层面标准。准确的说,RSS本身也是基于XML格式的,其实是XML成功应用的一个典型。从这一层总体来看,这些基础的标准、规范(除了RSS之外),大多数都不是专门为解决资源整合的问题而制定的,主要是从信息组织、跨异构数据库的互连、互访用途出发的。但是,它们确为更好地实现资源整合提供了有力的支持。

3.2.3 数据层整合

旨在屏蔽各数据源异构性,使得各数据源之间能够进行数据的交换与交互,令用户可透明地访问多个数据源。要实现数据整合,必须对数据进行跨数据源的收集、组织、处理与集成。根据整合系统与数据源之间交互的特点,又可以分为3种形式:基于联邦的整合、基于采集的整合、基于链接的整合;数据层整合协议的重点是解决系统之间的数据交换和数据交互。

整合揭示以下功能。①不同文献层次、级别的指引关系:题录信息标引信息文摘信息全文结构信息,一次文献和二次文献之间的对应联系。②中心数字资源和网络数字资源之间的交叉、重复和互补关系:全文数据库与中心文献相重复的部分;又如PUBMED的生物医学资源中的期刊包括绝大多数的馆藏期刊,并提供了大部分题录和部分免费全文。③数字资源之间的主题相关或学科相关,内容上的重合和互补关系:引用和被引用及共同引用的关系,说明资源在内容上的相互关联。④数字资源与服务之间的关系:共建资源与服务资源之间存在密切联系,但因服务层次需求分为全文、结构、粗表、细表、分析表等资源。

3.2.4 具体整合要求

数据库资源的详细描述与统一管理,包括数据库元数据管理、每个中医药相关的数据库涉及表的管理、每个表的数据元管理3个部分。数据库的元数据管理需要对数据制作相关的信息如制作人、起始日期、制作背景、目标、更新周期等信息进行管理,并可以使用中医药的分类词表对数据库进行描述;表的数据元管理需要指明字段的名称、类型、大小、取值范围以及所对应的标准。此外,多个数据库之间也存在一定的关系,如方剂数据相关的数据库,就有中国方剂数据库、方剂现代应用数据库等,对于方剂类数据库需要制定统一的方剂数据库制作标准,并对这些库之间的关系进行描述。

要求研制管理工具,能够增、删改每个数据库的元数据、数据元,以及每个数据库之间的关系,并能够逐层次的展示各层的信息以及关系。能够使用检索方式、分类方式来具体的定位到相关的信息。

应用软件的详细描述与统一管理,包括应用软件的描述、应用软件使用数据库资源的描述。应用软件包括软件开发的起始日期、目标、版本、开发语言、开发人员、源代码、可运行包、状态、安装运行条件、软件描述、使用者、帮助文档、安装文档等信息。

管理工具需要管理这些信息并能够映射数据库资源,能够看到每个软件所使用的数据资源,并能够从数据库资源导航到相关的软件。

服务器信息的管理主要指数据库资源在具体服务器上的分布以及存贮信息,包括服务器的编号、所安装的数据库、数据量、可存贮量、实际的数据存贮情况、每个数据库的超级管理员帐号、数据库表空间的帐户信息等。每个数据库资源需要映射到相应的服务器。

3.3 中医药数据资源结构***谱功能

由于中医药数字资源的内在联系不是单向或线性的,而是呈网状的复杂关系,因此,不可能通过单一的线索或统一的机制描述全局的状况。建立中医药资源结构***谱目标是要通过多种模式,多角度和多层次地挖掘和揭示这些内在关系,通过链接、集成和嵌入实现资源之间、资源和服务的整合。其实现的主要功能如下。

3.3.1 数据库资源管理功能

该项功能主要实现对数据库元数据的管理和展示,主要分数据库管理、单个数据库管理、单个表的管理以及数据库信息展示4个子功能。

①数据库管理。提供对数据库信息的管理,包括以下功能:a.增加和删除数据库元数据,并可以对其进行编辑(元数据包括制作人,起始日期,制作背景,目标,更新周期等);b.管理不同数据库之间的关系,实现数据库之间关系的增加、删除、编辑功能;c.通过中医药分类词表对数据库进行描述。

②数据库中表的管理。提供对指定数据库中所属表信息的管理,包括对数据库中所属表信息的管理。

③单个表对应信息的管理。提供对单个表对应元数据的管理,包括以下功能:a.对单个表的元数据进行管理,表中的字段信息可以直接从数据库中得到;b.管理表对应的标准。

④元数据的定位和展示功能。实现对元数据的定位和展示,包括可以对元数据进行逐层展示。根据数据资源分类标准进行元数据目录分类的分层,并定位元数据。

3.3.2 数据库应用软件管理功能

这项功能主要实现对具体应用程序的描述和管理,包括以下子功能:①应用软件自身信息的展示,包括软件开发的起始日期、目标、版本、开发语言、开发人员、源代码、可运行包、状态、安装运行条件、软件描述、使用者、帮助文档、安装文档等信息。②应用软件使用数据资源的描述,可以查看软件对应的数据资源。③增添元数据管展示功能,可以通过数据资源导航到相关软件。

3.3.3 应用程序信息管理功能

实现对应用程序相关信息的管理,包括以下子功能:①增加、删除和编辑应用程序的元数据;②管理应用程序与其数据资源之间的关系,可以建立、删除、编辑应用程序与数据资源(数据库中的表)之间的关联。

3.3.4 服务器信息的管理

实现对服务器上数据资源信息的管理,包括以下子功能:①建立、删除、编辑服务器元数据,包括服务器的编号、所安装的数据库、数据量、可存贮量、实际的数据存贮情况,每个数据库的超级管理员帐号,数据库表空间的帐户信息等;②建立、删除、编辑数据库与服务器之间的关系。

随着网络信息的海量增长,信息资源的有序化和信息的可用性问题已经成为以数字化为核心的中医信息资源建设中的一个关键问题。中医药科学数据中心与互联网包容的信息内容在数量和覆盖内容方面日趋全面,我们期待着设计更加科学、结构更加完备、管理更加规范、功能更加强大的资源整合系统,为网络资源的发现、整合与利用提供一个全新而高效的技术平台,为中医药信息服务开辟更加广阔的发展前景。

【参考文献】

1] 李希明.从信息孤岛的形成谈数字资源整合的作用[J].***书馆论坛, 2003,(6):121-122.

数据结构篇9

【关键词】 亚健康;中医干预数据库;基础数据;数据结构

亚健康中医干预数据库的研制是国家“十一五”科技支撑计划课题“亚健康基础数据库及其数据管理共性技术的研究”的内容之一,而数据结构设计是否合理,直接关系到数据库的品质和数据管理技术的优劣。因此,我们对数据结构及数据间的相互关系进行了研究。

1 基础数据结构

1.1 个体情况基础数据

年龄、性别、职业、工作单位、家庭住址、联系电话、家族病史、既往病史、过敏史、婚育情况、嗜好(抽烟、喝酒、其他嗜好)以及居住条件、工作条件、经济状况等。

1.2 症状数据

区分主要症状和次要症状,并制定轻、中、重三级或多级程度评定标准。

1.2.1 躯体症状表现

疲乏无力、肌肉酸痛、关节酸痛、头昏头痛、心悸胸闷、睡眠紊乱、食欲不振、脘腹不适、便溏、便秘、性功能减退、怕冷、怕热、易于感冒、眼部干涩等。

1.2.2 精神心理症状表现

情绪低落、心烦意乱、焦躁不安、急躁易怒、恐惧胆怯、记忆力下降、注意力不能集中、精力不足、反应迟钝等。

1.2.3 社会适应能力下降表现

不能较好地承担相应的社会角色、工作学习困难、人际交往频率降低、不能正常地处理好人际关系、不能正常地处理好家庭关系、难以进行正常的社会交往等。

1.3 体检数据

1.3.1 现代医学检查数据

重点是排除各类疾病,尤其是器质性疾病和精神性疾病。

1.3.1.1 体检

身高、体重、血压、脉搏;眼、耳、鼻、咽喉、口腔五官科常规检查;发育及营养状况、精神状态、肺及呼吸道、心血管、腹部肝脾、神经系统等内科常规检查;皮肤、淋巴结、甲状腺、***房、脊柱、四肢等外科常规检查;外阴、***、宫颈、宫体、附件、涂片等妇科常规检查。

1.3.1.2 物理检查

心电***、X线胸透、B超、前列腺(男)、***(女)等。

1.3.1.3 体液微观筛查

血、尿、便常规检查,蛋白代谢、糖代谢、脂代谢、血尿酸(UA)测定,水与电解质等血液代谢性指标检查;肝脏功能相关酶、胰腺功能相关酶等酶学及其他蛋白分析;肌酐、尿素氮(BUN)、内生肌酐清除率(CCr)、二氧化碳结合率等为指标的肾功能检查。必要时进行心肌酶

谱及标志物检查和肿瘤标志物检查。

1.3.2 中医“四诊”数据 可多个选项。

1.3.2.1 望诊

①望神:包括眼神(目光明亮还是晦暗、目珠运动是否灵活、视物清晰还是模糊)、神情(神志清楚还是模糊、思维有序还是混乱、反应灵敏还是迟钝、表情丰富还是淡漠)、气色、体态、有神、少神、失神(精神萎靡、面色无华、目无光彩、眼球呆滞)、神乱(神志不宁、精神抑郁、精神狂躁、意识障碍);②望形:包括强、弱、胖、瘦;③望态:包括动静姿态、异常动作;④望头面:包括头形、动态、头发、面肿、腮肿、面脱、口眼喎斜、面容、面部颜色(主色、客色、病色);⑤望五官:咽喉、颈项、躯体、肢体、皮肤、排出物;⑥望舌:包括舌神(荣、枯)、舌色(淡红、淡白、红、绛、紫、青)、舌形(老、嫩、胖大、肿胀、瘦薄、点刺、裂纹、齿痕)、舌态(强硬、痿软、颤动、歪斜、吐弄、短缩)、舌下络脉、苔质(厚苔、薄苔、润苔、燥苔、腻苔、腐苔、剥落苔、偏全苔、真假苔、有根苔、无根苔)、苔色(白苔、黄苔、灰黑苔)。

1.3.2.2 闻诊

听呼吸、语声和语言;嗅气味(口气、鼻气、体气、汗气、痰涕之气、呕吐物之气、排泄物之气)。

1.3.2.3 问诊

①问寒热:是否发烧、恶风、畏寒、恶寒、潮热、自觉发热体温。②问汗:是否无汗、自汗、盗汗、大汗、战汗、黄汗、头汗、半身无汗、手足心汗、心胸汗多、阴部及周围汗多等。③问疼痛:包括疼痛的性质(胀痛、刺痛、窜痛、固定痛、冷痛、灼痛、绞痛、隐痛、重痛、酸痛、掣痛、空痛;疼痛的部位:包括头痛(整个头部、前额连眉棱骨、后枕痛连项背、头颞或一侧头痛、巅顶痛)、胸痛(胸前“虚里”部憋痛或痛彻臂内、胸膺部位闷痛或伴咳喘)、胁痛、脘痛、腹痛(大腹痛、小腹痛、少腹痛)、背痛、腰痛、四肢痛(肌肉痛、筋脉痛、关节痛)、周身疼痛。④问头身胸腹不适:包括头晕、胸闷、心悸、胁胀、脘痞、腹胀、身重、麻木、疲劳。⑤问耳目与睡眠:是否耳鸣、听力减退、目痛、目眩、目昏、雀盲、歧视,是否失眠或嗜睡。⑥问饮食:是否口渴多饮、渴不多饮、食欲减退、厌食、消谷善饥、饥不欲食、偏嗜食物。⑦问口味:包括口淡、口苦、口甜、口酸、口咸、口涩、口粘腻。⑧问二便:是否便秘、泄泻、便质异常(完谷不化、溏结不调、便血)、排便感异常(***灼热、里急后重、排便不爽、滑泄失禁、***气坠)、尿量增多、尿量减少、小便频数、癃闭、小便涩痛、余沥不尽、小便失禁。⑨问妇女:包括月经先期、月经后期、月经先后不定期、月经过多、崩漏、月经过少、闭经、经色或经质异常、痛经、带下色白、黄带、赤白带、五色带、带下量多、带下气味异常。问男子:包括阳痿、阳强、遗精、早泄。⑩问情绪:包括抑郁、高涨、焦虑、恐惧、烦躁。

1.3.2.4 脉诊

平脉、浮脉、沉脉、迟脉、数脉、洪脉、大脉、细脉、微脉、散脉、虚脉、实脉、滑脉、涩脉、长脉、短脉、弦脉、芤脉、紧脉、缓脉、革脉、牢脉、弱脉、濡脉、伏脉、动脉、促脉、结脉、代脉、疾脉、真脏脉。

1.4 辨识数据

亚健康状态辨识的前提原则:任何一个症状持续发作3个月以上,同时排除可能导致该表现的疾病[1]。

1.4.1 症状程度评定数据

基于亚健康的常见临床表现,对其症状程度的客观评价。①疲劳状况评定:主要为疲劳评定量表(FAI)和疲劳问卷(FS)数据。②疼痛状况评定:通过“长海痛尺”测评获得的数据[2]。③焦虑状况评定:主要为焦虑自评量表(SAS)数据。④抑郁状况评定:主要为汉密尔顿抑郁量表(HAMD-17项版本)数据。⑤睡眠质量状况评定:匹兹堡睡眠质量指数(PSQI)测评获得的数据。⑥生活质量状况评定:通过健康状况调查问卷(SF-36)获得的数据。

1.4.2 体质类型判定数据

采用参考文献[3]研究成果,将人体分为平和质、气虚质、阳虚质、阴虚质、痰湿质、湿热质、瘀血质、气郁质、特禀质,以及对各类体质相对应的解释[3]。

1.4.3 中医证候诊断数据

①肝气郁结证:胸胁满闷,喜太息,周身窜痛不适,时发时止,情绪低落和(或)急躁易怒,咽喉部异物感,月经不调,痛经,舌苔薄白,脉弦。②肝郁脾虚证:胸胁满闷,喜太息,周身窜痛不适,时发时止,情绪低落和(或)急躁易怒,咽喉部异物感,周身倦怠,神疲乏力,食欲不振,脘腹胀满,便溏不爽,或大便秘结,舌淡红或黯,苔白或腻,脉弦细或弦缓。

③心脾两虚证:心悸胸闷,气短乏力,自汗,头晕头昏,失眠多梦,食欲不振,脘腹胀满,便溏,舌淡,苔白,脉细或弱。④肝肾阴虚证:腰膝酸软,疲乏无力,眩晕耳鸣,失眠多梦,烘热汗出,潮热盗汗,月经不调,遗精早泄,舌红,少苔,或有裂纹,脉细数。⑤肺脾气虚证:胸闷气短,疲乏无力,自汗畏风,易于感冒,食欲不振,腹胀便溏,舌淡,苔白,脉细或弱。⑥脾虚湿阻证:神疲乏力,四肢困重,困倦多寐,食欲不振,腹胀便溏,面色萎黄或白,舌淡,苔白腻,脉沉细或缓。⑦肝郁化火证:头胀头痛,眩晕耳鸣,胸胁满闷,口苦咽干,失眠多梦,急躁易怒,舌红,苔黄,脉弦数。⑧痰热内扰证:心悸心烦,焦虑不安,失眠多梦,便秘,舌红,苔黄腻,脉滑数。⑨其他证型。

1.5 干预数据

1.5.1 非药物干预法

健康教育、戒烟限酒、睡眠调理、心理调适(语言开导法、移情易性法、暗示解惑法、宁神静志法、全德养性法、情趣易性法、交往活动法)、饮食调摄(饮食有节、全面均衡、饮食卫生)、娱乐保健(音乐疗法、放风筝、垂钓、对弈、书法、旅游等)、运动健身(耐力性项目、力量性项目、放松性项目)以及针灸、推拿、按摩、气功等,包括干预机理、方法、效果、饮食配方、适用人群、注意事项等数据。

1.5.2 药物干预法

①纯中药:中成药、汤药、外用药,包括处方、剂量、用法、效果、适用人群、注意事项等数据。②药膳:膳食种类及用量、中药处方和剂量,包括用法、效果、适用人群、注意事项等数据。

1.5.3 其他

亚健康科普教育、预防知识以及研究动态等。

2 数据选择依据及数据之间的逻辑关系

2.1 个体情况基础数据是探索亚健康状态引发原因的重要依据

亚健康的流行特点及不同人群亚健康发生因素是亚健康研究的重要内容,也是进行人群亚健康预防及干预的基础。目前,对亚健康区域性发生率、年龄特点、性别特点、职业特征等方面的相关性研究尚待深入,但身心不适应所反映出来的种种亚健康症状则与婚育情况、嗜好、居住条件、工作条件、经济状况等密切相关。因此,个体情况基础数据是其他各项数据的前提数据。

2.2 症状数据是亚健康状态的基本构成要素

亚健康正是由于临床出现一系列的躯体或心理不适而被认识和定义的,亚健康人群反映出的症状数据是中医辨识与干预的基础。

2.3 体检数据是对症状数据性质的确认

亚健康是指人体处于健康和疾病之间的一种状态,既不能达到健康的标准,也不符合现代医学有关疾病的临床或亚临床诊断标准。现代医学检查数据是通过现代检测仪器或方法,用以排除器质性疾病和精神性疾病所获得的信息资料;中医“四诊”数据则来源于应用中医特有的思维与技术手段,所挖掘与提取到的有关潜病态和欲病态的信息,是亚健康辨识评估中不可或缺的重要内容。体检数据是中医辨识与干预的依据。

2.4 辨识数据是对上述各项数据定性、定量、定位的综合评估

量表的应用克服了主试和被试者主观因素的干扰,可有效控制和减少对亚健康定性、定量评估的误差。体质是由遗传性和获得性因素所决定的表现在形态结构、生理机能和心理活动上综合的相对稳定的固有特性,其在病理上表现为对某些病因和疾病的易感性,以及产生病变类型与疾病传变转归中的某种倾向性,体质因素与亚健康具有明显相关性[4-5],体质辨识数据对形成亚健康准确的辨识结论、制定完整的中医干预方案具有重要意义;中医证候诊断数据更是对个体情况基础数据、症状数据、体检数据的抽象与概括,是制定中医干预方案的前提与支撑。

2.5 干预数据是形成辨识结论后的应对措施

辨“证”与论治、诊断与***对应相关,辨识数据与干预数据同样如此,缺一不可。

3 按本数据结构设计建成的数据库具有的功能及应用预期

在研究基础数据结构的基础上建立亚健康中医干预数据库,并进一步构建一体化亚健康中医干预基础数据管理与服务平台。

3.1 服务功能

便于医院或体检中心记录亚健康中医干预的全过程;便于亚健康个体自我保健;便于科研人员了解亚健康中医干预的新技术、新设备、新方法,比较、评价亚健康各类型不同干预方法的效果。

3.2 管理功能

管理部门可以通过数据管理平台,便捷地掌握国内各医院或某医院开展亚健康中医干预工作的全貌,并实现相关数据的动态监测与管理。

3.3 功能

可通过亚健康一体化服务平台,将亚健康基础数据库内容进行展示和,如进行亚健康基本常识、预防知识的普及与宣传。

3.4 实现数据的共建与共享

亚健康中医干预数据库推广应用后,医院或体检中心依据症状数据和体检数据进行辨识,依据统一的辨识标准形成辨识结论,并将所产生的电子档案(病历)包括干预措施储存于数据库中,不断充实数据;亚健康个体亦可按同样步骤进行自我辨识,形成辨识结论,并在数据库中查找到适合自己的保健方法。

4 讨论

4.1 关于数据的规范化与标准化

本数据结构系依据中华中医药学会2006年的《亚健康中医临床指南》[1]中有关亚健康的术语、定义、范畴、分类、常见临床表现、中医常见证候类型、判定标准、综合评定流程等规范,确定亚健康中医干预的基础数据范围;中医“四诊”数据、中医体质分类则分别采用了《中医诊断学》[6]和《中医体质学》[3]中相关标准与规范。因此,基础数据及数据结构规范化与标准化程度较高,按本数据结构建成的数据库易于推广应用,实现数据的统一管理。由于亚健康基础数据种类较多,我们还将采用元数据规则定义的方法对不同类型基础数据加以管理,以适应基础数据类型变化,如对基础数据或其分类的增加、减少、删除、调整,达到亚健康基础数据整体系统有良好的可扩展性与可调性。

4.2 关于数据的关联性

本数据结构形成了一套较完整的亚健康中医干预指标体系,数据间相互关联。只有通过多数据的综合辨识,尤其是对个体情况基础数据、症状数据定性、定量、定位的准确评估,才可能避免误诊,采取或选用恰当的干预手段,取得最佳效果。就数据本身而言,如何实现对亚健康涵盖范围、症状、证候、干预方法、方药等相关内容进行数据统计与关联分析,同样值得研究。

参考文献

[1] 中华中医药学会.亚健康中医临床指南[M].北京:中国中医药出版社, 2006.1.

[2] 陆小英,赵存凤,张婷婷,等.“长海痛尺”在疼痛评估中的应用[J].******护理杂志,2003,20(4):6-7.

[3] 王 琦.中医体质学[M].北京:人民卫生出版社,2005.

[4] 孙 涛,王天芳,武留信,等.亚健康学[M].北京:中国中医药出版社, 2007.60-64.

数据结构篇10

关键词:数据结构;物理结构;算法

中***分类号:TP3-4 文献标识码:A 文章编号:1007-9599 (2011) 23-0000-01

Learning Methods of "Data Structure"

Guo Mingjie,Cheng Xiugui,Zheng Jialin

(Heilongjiang Mechanical and Electrical Engineering School,Suihua 152300,China)

Abstract:"Data Structure" in computer science is a very important comprehensive basic course,the content-rich,wide-ranging,but there it is difficult to apply theoretical knowledge to practical difficulties,a lot of people completing the data structure,the very loss,therefore,we need to explore,what is the data structure,data structure and how to learn.

Keywords:Data structure;Physical structure;Algorithm

《数据结构》作为一门***的课程最早是1968年在美国的一些大学开设的;自1978年美籍华裔学者冀中田在国内首开这门课程以来,经过20余年的发展,在我国这门课程已经成为各大学计算机专业的本科主干课程,也成为非计算机类学生和研究生学习计算机的必修课程。

数据结构在计算机科学界至今没有标准的定义。每个人根据各自的理解的不同而有不同的表述方法:

Sartaj Sahni在他的《数据结构、算法与应用》一书中将将数据对象(data object)定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。而Clifford A.Shaffer在《数据结构与算法分析》一书中将数据结构定义为:“数据结构是ADT的物理实现。”

大多数学者认为数据结构具体指同一类数据元素中,各元素之间的相互关系,包括三个组成成分,数据的逻辑结构,数据的存储结构和数据运算结构。

众所周知,计算机的程序是对信息进行加工处理。在大多数情况下,这些信息并不是没有组织,信息之间往往具有重要的结构关系,这就是数据结构的内容。数据的结构,直接影响算法的选择和效率。数学算法与数据的结构密切相关,算法无不依附于具体的数据结构,数据结构直接关系到算法的选择和效率。也就是说,数据结构还需要给出每种结构类型所定义的各种运算的算法。

因此,要想更好地运用计算机来解决实际问题,仅掌握几种计算机程序设计语言是难以应付当前众多的复杂的课题。要想有效的使用计算机,充分发挥计算机的性能,就必须学好和掌握好数据结构的相关知识。所以,打好“数据结构”的扎实基础,对于学习计算机其他专业知识,如操作系统、数据库管理系统、人工智能、等都是十分有益的。

虽然数据结构这门课程对于计算机专业的学者来说极其重要,但普遍反映这门课程难学,不易理解。但我们只要掌握以下几点,就一定会学好数据结构。

一、逻辑结构是基础

将要处理的数据及其关系抽象成用***形和文字描述的数学模型,这就是逻辑结构。数据的逻辑结构主要是描述数据之间的逻辑关系,而不只是数据本身。之所以称为逻辑结构,是因为它仍然是***于计算机而客观存在的。在逻辑结构中,我们主要学习每种结构的整体特征和结构内部的各数据元素之间的逻辑关系。首先是最简单的直接逻辑关系,主要有两种:有序相邻和无序相邻。其次是间接的关系,树结构中的祖先和子孙的关系,***中的连通子***等等。越是复杂的逻辑结构,其关系种类越多,既有简单的直接关系,也有复杂的间接关系。在对逻辑结构有了全面清晰的认识之后,就应该考虑这些算法的逻辑实现过程。

二、存储结构是关键

存储结构即物理结构,是逻辑结构在计算机中实实在在的表示,包括数据的表示和数据之间所有逻辑关系的表示。在对逻辑结构的特点和各种逻辑关系都十分熟悉以后,进一步就是要学习逻辑结构所对应的物理存储结构。一般来说,每一种逻辑结构所对应的存储结构都有两大类:顺序存储结构和链式存储结构,这是因为在计算机存储器中可以用内存单元的相邻关系和地址间的指向关系来表示逻辑结构中的序关系对于顺序存储结构,主要是用物理上相邻的存储单元来存储逻辑上相邻的数据元素;而链式存储正好相反,逻辑上相邻的数据元素在内存中不一定相邻,但逻辑上相邻的元素之间有地址映象关系。一个数据元素有相邻关系的元素越多,其链式结构就越复杂,链中的结点的指针域也越多。

三、算法实现是目标

我们学习数据结构的目的是掌握这些常用结构的特征,以便在这些结构上实现各种基本操作,即算法。所谓算法,是指解决问题的办法,是用计算机语言来描述计算机的解题过程。怎样学习算法呢?这是程序设计领域一个包含很广的问题,在这里我们只讨论常见数据结构上的算法。

归根到底,要想掌是在于对结构特征的理解,包括逻辑结构和物理结构。逻辑结构是基础,物理结构是关键,在某种意义讲,是数据结例如栈是一种运算受限的线性表,它的逻辑结构特性是先进后出,所以它的插入和删除运算就和一般意义上的线性表不同,只能在端点处操作,称为入栈和出栈操作。在《数据结构》教材中提到的算法,主要有两大类:一类是建立在特定的某种数据结构之上的;另一类是可用于多种结构的在实际应用中大量使用的算法。不管是哪种算法,我们都要学会其算法思想,并能初步进行最坏情形下的时间复杂度分析,对于简单的算法,还要求能求出其平均时间复杂度握数据结构上算法的实现.

以上阐述了沿着数据及其关系的不断抽象过程来学习数据结构及其算法的方法。由于数据结构专业性很强,除了对知识基本概念的掌握和理解之外,还需要培养一定的抽象思维能力和程序设计能力,并且理论联系实践,多运行程序,将算法用于实际,这样才能真正学好数据结构。

参考文献:

[1]严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,2004

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