数据结构（Java语言版）电子教案 8-1：图的概念及存储方法

授课题目第8章图的概念及存储方法授课时间授课学时22学时授课地点授课形式理论教学目标知识目标能力目标素质目标学情分析已有基础：学生已经完成了《Java语言程序设计》课程、《数据结构与算法》中的线性结构、树和二叉树部分的学习，掌握了基本的算法设计结构和设计思想；发展进阶：学生应掌握图的分类（如无向图、有向图、简单图、多重图、完全图等）以及相关的专业术语（如连通图、连通分量、顶点的度数等），学生应能够将图的基本概念应用于实际问题中，理解图在数据结构中的重要性和广泛应用，应能够结合图的存储结构特点，对算法进行优化或创新；学习障碍：图的分类和术语较多，学生容易混淆或遗忘，图的存储结构选择与实现涉及复杂的算法逻辑，学生可能难以理解和掌握；教学内容教学重点解决方法通过展示实际生活中的交通图、社交网络关系图等，让学生直观地感受图的结构和特点；逐步分析存储结构原理，通过画图和举例说明每个数据元素的含义和作用。教学难点解决方法通过案例分析，给出多个具有不同特点的实际问题，如稀疏图和稠密图的处理，让学生分别讨论并选择合适的存储结构，并说明理由。教学策略→进行归纳推理→实验(例)验证→概括得出结论学习方法1.课前（1）预习法：查看预习资料，了解图的定义以及概念、术语；（2）复习法：复习线性表、树和二叉树的特点及算法。2.课上（1）讲授法：通过教师讲解和演示，引导学生理解相关知识点，强化学生对图的理解；（2）小组讨论法：分析不同存储结构在时间复杂度和空间复杂度方面的差异，以及对具体问题的适应性；（3）归纳总结：对选择存储结构的方法和原则进行总结归纳。3.课后（1）练习法：以作业为载体对本讲知识进行巩固；教学资源

教学过程教学环节及时间教学内容教师活动学生活动设计意图课前复习：线性结构、树和二叉树部分，熟悉基本的算法设计结构和设计思想；预习：收集现实生活中的与图相关实例；思考：非线性结构图的特点？1.发布并布置学习任务；2.推送相关学习资源；3.开启课前答疑讨论活动。1.接受并查看课前学习任务；2.完成课前讨论；1.通过复习已学知识点，为完成本次学习任务奠定知识基础；2.通过收集实例，了解图特点及应用；课中环节一导言（5分钟）问题：通过展示一个城市的交通网络地图或者一个社交网络的关系图，引导学生思考如何用数学模型来表示这样的关系？1.展示城市交通网络图、社交网络关系图等示例。2.提问：如何用数学方式来描述这些关系？1.观察示例图；2.思考并尝试回答问题；引起学生兴趣，引导学生思考，为引入图的概念做铺垫。课中环节二目标（5分钟）1.本讲内容的目标，包括知识目标、能力目标和素质目标；2.本讲内容的重点、难点内容；3.本将内容的学习方法；1.展示本次课程的学习目标、重点和难点内容；2.介绍和强调本次课程的学习方法；1.熟悉本次课程需要巩固的知识、提高的技能、提升的认识；2.理解学习本次课程的目的和意义以及方法途径；通过展示本次学习目标让学生理解学习本次课程的目的、意义和实现途径。将教师教的目标转化为学生学的目标。课中环节三介绍性讲解（75分钟）知识点1：图的基本概念（15分钟）核心知识点：图的概念及相关术语素质点：通过图的实例培养学生遵守规则和规矩意识；1.讲解顶点、边、权、有向图、无向图等概念，结合示例进行说明；2.提出问题让学生判断给出的图形属于哪种类型；1.认真听讲，理解概念；2.回答问题，加深对概念的理解；让学生掌握图的基本概念，能够准确区分不同类型的图。知识点2：图的存储结构-邻接矩阵（25分钟）核心知识点：邻接矩阵素质点：通过此部分知识培养学生逻辑思维能力；1.详细讲解邻接矩阵的原理和实现方式；

2.在黑板上画出简单图，演示如何构建邻接矩阵；

3.让学生计算给定图的邻接矩阵；1.跟随教师思路，理解邻接矩阵；

2.动手计算，巩固所学；使学生掌握邻接矩阵的存储原理和构建方法。知识点3：图的存储结构-邻接表（25分钟）核心知识点：邻接表素质点：通过此部分知识培养学生逻辑思维能力；1.讲解邻接表的存储原理和构建过程；

2.通过示例展示如何创建邻接表；

3.布置练习，让学生创建给定图的邻接表；1.认真学习，理解邻接表。

2.完成练习，掌握邻接表的创建。帮助学生理解并能运用邻接表存储结构。知识点4：比较两种存储结构（10分钟）核心知识点：两种存储结构特点素质点：1.组织学生讨论邻接矩阵和邻接表的优缺点。

2.引导学生分析在不同情况下应如何选择。1.分组讨论，发表自己的观点。

2.总结归纳，加深对存储结构选择的理解。培养学生分析问题和解决问题的能力，能够根据实际情况选择合适的存储结构。课中环节五总结（5分钟）总结：（1）掌握图的概念及相关术语；（2）掌握邻接矩阵和邻接表的存储原理及实现方法；（3）能够根据实际问题选择合适的图存储结构；1.总结图的基本概念和两种存储结构的要点；2.强调重点和易错点；3.布置课后学习任务；回顾所学内容，查漏补缺；帮助学生梳理知识，强化记忆。课后1.对课程内容进行复习，对易错点进行分类汇总；2.完成课后作业