算法评价标准及分析方法 0.5小时 4.重点和难点 概论一章的重点如下 (1)利用计算机求解问题的基本方法和步骤 (2)数据结构的基本概念 (3)算法概念及设计方法; (4)算法评价标准及分析方 其中,难点在于 (1)如何从问题求解出发,在基础理论、抽象和设计的三个层次组织课程的知识体 (2)如何从抽象数据类型的角度刻画数据结构的三个方面 (3)如何运用已有数学知识来分析和评价一个算法的好坏 5.授课提示 结合计算机科学技术的现代前沿研究课题,设计研究启发式教学案例,扩展学生知识体 系,培养主动学习、研究和创新意识 下面是概论一章的重点和难点内容的讲授注意事项。 (1)利用计算机求解问题的基本方法和步骤 利用计算机求解实际问题,首先需要明确问题的需求,然后对问题进行分析和抽象,建 立问题的抽象模型;在此基础上,确定该模型所采用的数据结构,设计相应的法来求解该问 题;最后选定某种程序设计语言来编码实现。 整个问题的求解过程即是一个所谓的问题抽象、数据抽象和算法抽象的过程,这也是学 生不易理解的地方。要在基础理论、抽象和设计的三个层次组织和建立课程的知识体系,授 课时需要在此点上下功夫,通过实例来说明这三方面的抽象为好 (2)数据结构的基本概念 数据结构描述的是按照一定逻辑关系组织起来的待处理数据元素的表示及相关操作,涉 及三个方面:数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算。其中,逻辑结构是从具体问 题抽象出来的数学模型,反映了事物的组成结构及其事物之间的逻辑关系;存储结构则解决 各种逻辑结构在计算机中的物理存储表示;运算则是建立在数据的逻辑结构之上的,其实现 与数据的存储结构紧密相关。 需要注意的是,数据结构重点研究的是数据间的结构关系,因而把组成结构的那些元素 都一同视为结点。结点是数据结构中数据的基本单位。根据数据间的逻辑关系可将数据结构 分为线性结构、树结构和图结构。此处,以一个二元组B=(K,R)来表示数据的逻辑结构」 易于讲解。其中,K是数据结点组成的有穷集合,每一个结点代表一个数据或一组有明确结 构的数据;关系集R是定义在集合K上的一组二元关系,其中每个关系r(r∈R)都是KxK 上的二元关系,用来描述结点数据之间的逻辑关系 (3)抽象数据类型 抽象数据类型(简称ADT)是定义了一组运算的数学模型,这种抽象的数据类型可以 在较高级别的算法中直接引用,而不用考虑它的实现细节,很好地支持了逻辑设计和物理实 现的分离。ADT有力地支持了封装和信息隐蔽,使得学生可以在不同的设计阶段采用不同 的抽象数据类型作为设计的基础,在适当的抽象层次上考虑程序的结构和算法 个三元组(D,S,P)可用来刻画一个抽象数据类型,其中D表示数据对象,S表示算法评价标准及分析方法 0.5 小时 4．重点和难点 概论一章的重点如下： （1） 利用计算机求解问题的基本方法和步骤； （2） 数据结构的基本概念； （3） 算法概念及设计方法； （4） 算法评价标准及分析方法。 其中，难点在于 （1） 如何从问题求解出发，在基础理论、抽象和设计的三个层次组织课程的知识体 系； （2） 如何从抽象数据类型的角度刻画数据结构的三个方面； （3） 如何运用已有数学知识来分析和评价一个算法的好坏； 5．授课提示 结合计算机科学技术的现代前沿研究课题，设计研究启发式教学案例，扩展学生知识体 系，培养主动学习、研究和创新意识。 下面是概论一章的重点和难点内容的讲授注意事项。 （1）利用计算机求解问题的基本方法和步骤 利用计算机求解实际问题，首先需要明确问题的需求，然后对问题进行分析和抽象，建 立问题的抽象模型；在此基础上，确定该模型所采用的数据结构，设计相应的法来求解该问 题；最后选定某种程序设计语言来编码实现。 整个问题的求解过程即是一个所谓的问题抽象、数据抽象和算法抽象的过程，这也是学 生不易理解的地方。要在基础理论、抽象和设计的三个层次组织和建立课程的知识体系，授 课时需要在此点上下功夫，通过实例来说明这三方面的抽象为好。 （2）数据结构的基本概念 数据结构描述的是按照一定逻辑关系组织起来的待处理数据元素的表示及相关操作，涉 及三个方面：数据的逻辑结构、数据的存储结构和数据的运算。其中，逻辑结构是从具体问 题抽象出来的数学模型，反映了事物的组成结构及其事物之间的逻辑关系；存储结构则解决 各种逻辑结构在计算机中的物理存储表示；运算则是建立在数据的逻辑结构之上的，其实现 与数据的存储结构紧密相关。 需要注意的是，数据结构重点研究的是数据间的结构关系，因而把组成结构的那些元素 都一同视为结点。结点是数据结构中数据的基本单位。根据数据间的逻辑关系可将数据结构 分为线性结构、树结构和图结构。此处，以一个二元组 B = ( K，R )来表示数据的逻辑结构 易于讲解。其中，K 是数据结点组成的有穷集合，每一个结点代表一个数据或一组有明确结 构的数据；关系集 R 是定义在集合 K 上的一组二元关系，其中每个关系 （r r ∈ R）都是 K×K 上的二元关系，用来描述结点数据之间的逻辑关系。 （3）抽象数据类型 抽象数据类型（简称 ADT）是定义了一组运算的数学模型，这种抽象的数据类型可以 在较高级别的算法中直接引用，而不用考虑它的实现细节，很好地支持了逻辑设计和物理实 现的分离。ADT 有力地支持了封装和信息隐蔽，使得学生可以在不同的设计阶段采用不同 的抽象数据类型作为设计的基础，在适当的抽象层次上考虑程序的结构和算法。 一个三元组（D，S，P）可用来刻画一个抽象数据类型，其中 D 表示数据对象，S 表示