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《数据结构》在计算机专业中的地位

时间:2011-08-04作者:付向艳来源:中国论文库
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摘要:《数据结构》课程是计算机专业中的一门专业基础必修课,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

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      摘要:《数据结构》课程是计算机专业中的一门专业基础必修课,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。它是介于数学、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的基础,而且对于学习计算机专业的其他课程,如操作系统、编译原理、数据库管理系统、软件工程、人工智能等都是十分有益的。
     关键词:数据结构;专业;必修
      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,以便查找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、一门程序设计语言(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、查找等知识点。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。第三部分为查找和排序,分别讲解了若干种查找算法和排序算法。
    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OSI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。参考文献:[1]严蔚敏,吴伟民.数据结构[M].清华大学出版社.
    [2]王路群.数据结构[M].中国水利水电出版社.
    [3]吉书鹏.操作系统[M].大连理工大学出版社.
    作者简介:付向艳,女,助教,毕业于陕西师范大学计算机科学与技术专业,现任教于陕西服装艺术职业学院计算机系。

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