数据结构》在计算机专业中的地位
一、学习《数据结构》课程的重要性
《数据结构》课程是计算机专业中的一门专业基础必修课, 但凡设置计算机专业的学校都开设此课程。 该课程主要介绍和研 究数据在计算机中的存储和处理方法,旨在培养学生分析数据、 组织数据的能力,告诉学生如何编写效率高、结构好的程序。数 据结构的研究不仅涉及到计算机硬件 (特别是编码理论、 存储装 置和存取方法等) 的研究范围, 而且和计算机软件的研究有着更 密切的关系, 无论是编译程序还是操作系统, 都涉及到数据元素 在存储器中的分配问题。 在研究信息检索时也必须考虑如何组织 数据,以便查和存取数据元素更为方便。因此,可以认为《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,在计算机科学中,数据结构不仅是一般程序设计(特 别是非数值计算的程序设计) 的基础, 而且是设计和实现编译程 序、操作系统、 数据系统及其他系统程序和大型应用程序的重要 基础。《数据结构》 课程的前导课程有: 计算机基础、 高等数学、 —门程序设计语言(如 C语言、PASCAL语言、C++语言、JAVA语 言等)、微型计算机原理等,后续课程有操作系统、计算机网络 技术、组网工程、JAVA程序设计、单片机原理与应用等。
二、《数据结构》课程的内容 《数据结构》课程涉及内容有绪论,各种常见数据结构以及
排序、查等知识点。教材共分为三部分内容,第一部分为绪论, 概括讲解了数据结构的概念和相关术语, 重点阐述了数据结构的
概念,数据结构的逻辑结构、存储结构以及运算,为后续章节的 学习打下坚实的基础。第二部分为各种常见的数据结构, 如线性 表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图,这八种数据结构又 分为两大类,线性表、栈、队列、串、数组为线性结构的数据结 构,广义表、树、图为非线性结构的数据结构,对这两大类数据 结构分别从数据结构的逻辑结构、 存储结构以及在某种存储结构 下的运算三方面进行详细讲解,从而更好地掌握各种数据结构, 并熟练运用。第三部分为查和排序,分别讲解了若干种查算 法和排序算法。从教材的安排很容易就看出《数据结构》课程的 重点内容为各种常见数据结构:线性表、栈、队列、串、数组、 广义表、树、图。学好常见的数据结构可以为后续课程的学习打 下良好的基础,也是学习计算机专业其他课程的必备条件。
三、《数据结构》课程在其他课程中的地位
该课程中常见的数据结构已渗透于计算机专业的各门课程 中。诸如:《操作系统》课程中涉及到“队列”和“树”数据结 构的使用。即在进程管理中,进程调度的原则是从就绪队列中按 照某种原则选取一个进程处于执行状态, 其中有一种方法就是将
各准备就绪的进程按先后顺序排成一个队列, 然后按照先后顺序
进行进程调度,这个原则中就是将各就绪进程按照“队列”这种 数据结构进行组织并进行运算处理的。 在文件管理中,文件的结 构就是“树”型结构, 对文件进行存储处理时, 都将按照“树” 这种结构进行。
《组网工程》课程中涉及到“栈”数据结构的使用。即计算 机网络体系结构中的开放系统互连 计算机专业javaOSI 参考模型有七层协议, 这 七层协议组成了协议栈。 协议栈是指网络中各层协议的总和, 其 形象地反映了一个网络中文件传输的过程: 由上层协议到底层协 议,再由底层协议到上层协议。 这个过程正是利用可“栈”先进 后出的特点。
《单片机原理与应用》课程中也涉及到“栈”的应用。在
51 单片机的存储器中开辟了一片堆栈区,用于子程序调用和中 断操作。堆栈使用方法:
1.调用子程序或中断时,返回地址(断点)自动进栈。程序 返回时,断点再自动弹回 PC。
2. 使用专用的堆栈操作指令进行进出栈操作。保护现场 (push);恢复现场(pop)。
《数据结构》课程已渗透于计算机专业领域中的许多课程中, 算法已不仅是程序设计的基础, 而更多的是操作系统、 编译原理、 数据库管理系统、软件工程、人工智能等课程的基础。
四、结束语 学好《数据结构》课程,对于学习计算机专业的其他课程都 是十分重要的。对这门课程知识点的掌握、应用和拓展,对编程 能力的发展有着直接的影响。
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