《数据结构》模拟实验软件的实现

1、数据结构模拟实验软件的实现文献综述1前言长久以来，人们习惯使用传统口述的方法进行知识的传授，而学生只能被动的 听讲，脑中不能建立起一个动画机制。这种传授方式存在着许多缺点，如效率 低，接受性差，学生容易厌烦产生抵触等。使用计算机传授知识具有口头传授无法 比拟的优点。如：视觉效果好，传授过程简单，学生能理解其中的过程等。这些优点 能够极大提高学生接受效率，也是学校的科学化，正规化管理，与世界接1如噺数据结构是在整个计算机科学与技术领域上广泛被使用的术语。它用来反映 一个数据的内部构成，即一个数据由那些成分数据构成，以什么方式构成，呈什 么结构。数据结构有逻辑上的数据结构和物理上的数据结构之分。逻

2、辑上的数据 结 构反映成分数据之间的逻辑尖系，而物理上的数据结构反映成分数据在计算机内部 的存储安排。数据结构课程的主要目的是介绍一些常用的数据结构，阐明数据结构内在的逻 辑尖系，讨论它们在计算机中的存储表示，并结合各种数据结构，讨论对它们实 行的各种运算的实现算法。很多算法实际上是对某种数据结构施行的一种变3 换，研究算法 也就是研究在实施变换过程中数据结构的动态性质。其中的很 多算法很复杂且难以 理解。通常的教学手段很难使学生清楚了解算法的各个环节。针对这种情况我们开发 了数据结构模拟实验软件，它能模拟执行算法的每个步骤，把复杂的算法生动， 直观的演示，使学生更好的理解和接受。2数据结构模

3、拟实验软件的基本原理简述数据结构的内容及应用范围非常广泛，对一个算法，做一个动画模拟设计的方法 有着很大的局限性和复杂性。类型程序设计将数据结构及相矣操作统一在类型概念 中，强调数据类型的构造和生成性：所有数据结构的类型都可由其对应的构造函数 生成。建立在类型上的所有操作也可以由其对应的构造函数最终定义5。从类型程序设计的构造思想出发，设计基本数据结构类型对应的基本操作的动 态模拟过程，再以其为基本构件，构造复杂数据结构类型对应的综合操作的 动态模拟过程，这样数据结构模拟实验软件就非复杂的动画设计，而是如何 由已有基本数据结构类型及其对应的操作演示函数，构造、生成新的复杂的数据12结构类型及其

4、对应的综合操作演示函数的程序设计。数据结构算法分析很重要。开 发模拟实验软件，首先要对这个模拟实验软件所要演示的内容掌握透彻。在此系统 中要对数据结构中每个算法的执行的具体过 程都要表现出来。如：链表的插入算法。要演示如何从根结点出发寻找插入点，7如何插入，指针如何改变等等。系统由主界面，及各个数据结构算法组成。其数据结构算法由线性表、堆栈 和队列、树、图四个部分组成。线性表又分为：单链表、双向链表两个部分，堆栈和 队列分为：基本堆栈、基本队列两个部分，树分为：二叉树、结构二叉树，图分为： 图表示、最短路径。3数据结构模拟实验软件的背景，现状以及发展数据结构作为一门独立的课程在国外是从1968

5、年才开始设立的。在这 之 前，它的某些内容曾在其它课程，如表处理语言中有所阐述。1968年在美国一些大 学的计算机系的教学计划中，虽然把数据结构规定为一门课程，但对课程的范围 没有作明确规定。当时，数据结构几乎和图论，特别是和表、树的理论为同义语。随 后，数据结构这个概念被扩充到包括网络、集合代数论、格、尖系等方面，从而变成了现在 称之为离散数学的内容。然而，由于数据结构在计算机中进行处理，因此， 不仅考虑数据本身的数学性质，而且还考虑数据的存储结构，这就进一步扩大了数 据结构的内容。近年来，随着数据库系统的不断发展，在数据结构课程中又增加了 文件管理（特别是大型文件的组织等）的内容。最近这几

6、年，我国各个学科建设 得到了蓬勃发展，并且从国家教育部到每一所高等院校都越来越重视相尖模拟实验 软件，特别是其中的教学软件平台的建设和完善。就数据结构模拟实验软件的 建立，帮助计算机类专业的学生可以亲 身体会、完成抽象的理论知识的理解、增强 实务感性认识、应用及提高实际动手能力、分析能力和创造能力。实践证明，这 些模拟实验的方式取得了很好的教学效果。遗憾的是我国计算机专业模拟教学软件还 远未得到发展，或者说远远落后于发达国家。一方面没有自主知识产权的相尖软 件，另一方面只有少数的学校从国外引进了一些模拟教学软件，但是即使是这些软 件的使用，也因为其同国内的教学课程和计划无法很好结合、以及界面的

7、语言友好 性、操作习惯便利性等原因，没有发挥出很好的教学效果。随着计算机图形学和图像处理的飞速发展，模拟技术和多媒体技术日渐成 熟， 用于教学的计算机模拟实验软件争相出现。计算机模拟实验软件提供各种实验平 台，模拟普通或者特定的教学实验环境。为教学实验探索提供了平台，给教2学带来了新的方式。通过与传统实验教学模式的比较，计算机模拟实验软件在教学 中有积极的作用，是使传统教学方法有了新的突破和发展。4总结本文就数据结构模拟实验软件的原理，背景，发展现状做了简要论述。衽 数据结构中包含了大量的算法，由于这些算法都很抽象，不易于理解，使同学们 在学习中走很多弯路。数据结构模拟实验软件的实现可以更好的

8、为我们广大学 子服务。使学生更清晰明了的理解数据结构中算法的各个过程，在学习这些算法的 时候，不再抽象反而可以更深动，具体的描绘这些算法。相信随着社会的发展此 类多媒体软件会受到更多广大师生们的欢迎。参考文献1 卫莉莉，王煜数据结构算法模拟系统J福建电脑,2006年7期.2 侯识忠数据结构算法程序集M.中国水利水电出版社,2005.1.3 曹阳不同存储结构在数据结构算法中的应用J.甘肃农业,2006年5期.4 刘喜勋，杨安祺基于多态和模板的数据结构算法设计J.陕西科技大学学报（自然科学版），2002年2期.5 王春红多媒体CAI在数据结构算法教学中的应用J现代计算机（下半月版），2002年1期

9、. 彭玉青，肖国生数据结构算法动态演示CAI软件的实现J.河北工业大学成 人教育学院学报,2000年1期.7周莲英 一个数据结构算法动态模拟演示系统创作平台J.江苏理工大学学报,1998年3期. 余明兴，吴明哲-Borland C+ builder 5实例精解M.清华大学出版社，2003.7.9 严仕伟C+ builder程序员学习数据结构M人民邮电出版社，2003.10 王小华.C+ builder编程技巧、经验与实例M人民邮电出版社，2004.1.11 葛一楠，李智慧，方宏奇思异想编程序-C+ builderM.国防工业出版社，2004.1.12 牛为华，王翠如，刘军，马玉梅数据结构（C语言版）M中国电力出版社，2006.3.13 徐孝凯.C+语言基础教程M清华大学出版社，2001.8.14 吴逸贤，吴目诚.Borland C+ builder 6程序设计M.科技出版社，2002.7.15 李金花.C+ builder程序设计教程M胎金工业出版社，2005.