华师本科生数据结构课件 堆栈的应用.ppt
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1、1、数据结构研究型教学试点课程教学模式的设想 2、课堂讲授 3、课堂讨论 4、课堂作业 5、课后任务安排 6、课后测评,课堂教学内容组织:,一、数据结构研究型教学试点课程教学模式的设想,1、什么是研究型教学?,2、教学模式对人才培养质量的影响,3、研究型教学与传统教学的区别,4、数据结构研究型教学实施方案,一、数据结构研究型教学试点课程教学模式的设想,研究型教学模式是相对于以单向性知识传授为主的教学模式提出的,是指教师以课程内容和学生的学识积累为基础,引导学生创造性地运用知识和能力,自主地发现问题、研究问题和解决问题,在研讨中积累知识、培养能力和锻炼思维的新型教学模式。,1、什么是研究型教学?
2、,研究型教学的要点: 在于极大地引起学生对学科的兴趣,拓宽学生的视野,提高学生的学习积极性,从而对学科进行比较深入地探究、研究,最终使得学生能够有所发现、发明和创造。,2、教学模式对人才培养质量的影响,编写程序,实际问题,输出结果,教学培养,大一新生,毕业生,计算机解决实际问题流程:,大学人才培养流程:,数据结构 + 算法,结果对(好、较好)或结果错,学生生源 + 教学模式,合格(好、较好)或不合格,3、研究型教学与传统教学的区别,(1) 针对每个学时来制定详细的教学方案,具体包括每个学时讲授的内容提纲、拟讨论的题目、课后要收集查阅的资料、学生考核评定标准等。 (2)讲授的内容方面,只讲授最核
3、心的知识点,主要是“四点”,即重点、难点、疑点、新点。 (3)教学过程以学生学习为主体,开展讨论式教学、启发式教学、案例式教学、对偶式教学等。 (4)采用课堂讨论、专题研讨的教学方法 (5)将学生按5人一组分成若干学习、研究小组,分组应该使小组内部尽量异质化,这样小组成员之间就能够各取所长、优势互补;同时,为公平起见,各小组间应该尽量同质化。 (6)改革常规的考核方式。一改过去以笔试成绩为主的现象,考虑结合课程论文和课堂讨论进行综合考评。另外尝试让学生自己出题,变应试过程为研究学习过程。 (7)课程论文纳入平时考评。 (8)充分利用现代网络,进行立体化研究型教学。 (9)实施网络无限时答疑和辅
4、导。制定集中答疑、讨论计划。 (10)针对基础较差的学生,利用空余时间进行补习。,4、数据结构研究型教学实施方案,二、课堂讲授,教学内容 堆栈的应用表达式求值、实现递归,教学目的 熟悉堆栈的特点及其有关操作; 掌握利用堆栈结构来解决实际问题的方法。,重点、难点 重点:后缀表达式求值,堆栈在递归中的作用。 难点:中缀表达式求值。,限于二元运算符的表达式定义: 表达式 := (操作数) (运算符) (操作数) 操作数 := 简单变量 | 表达式 简单变量 : = 标识符 | 无符号整数,例四 表达式求值,表达式的三种标识方法:,设 Exp = S1 OP S2,则称 OP S1 S2 为前缀表示法
5、,S1 S2 OP 为后缀表示法,S1 OP S2 为中缀表示法,例如: Exp = a b + (c d / e) f 前缀式: + a b c / d e f 中缀式: a b + c d / e f 后缀式: a b c d e / f +,结论:,1) 操作数之间的相对次序不变;,2) 运算符的相对次序不同;,3) 中缀式丢失了括弧信息, 致使 运算的次序不确定;,4) 前缀式的运算规则为: 连续出现的两个操作数和在它们前且紧靠它们的运 算符构成一个最小表达式;,5) 后缀式的运算规则为: 运算符在式中出现的顺序恰为表达式的运算顺序; 每个运算符和在它之前出现 且紧靠它的两个操作数构成
6、一个最小表达式。,先找运算符,再找操作数,例如: a b c d e / f +,ab,d/e,c-d/e,(c-d/e)f,如何从后缀式求值?,ab+(c-d/e)f,如何从原表达式求得后缀式?,每个运算符的运算次序要由它之后的一个运算符来定,在后缀式中,优先数高的运算符领先于优先数低的运算符。,分析 “原表达式” 和 “后缀式”中的运算符: 原表达式: a + b c d / e f 后缀式: a b c + d e / f ,从原表达式求得后缀式的规律为:,1) 设立暂存运算符的栈;,2) 设表达式的结束符为“#”, 予设运算符栈的栈底为“#”,3) 若当前字符是操作数,则直接发送给后缀
7、式;,4) 若当前运算符的优先数高于栈顶运算符,则进栈;,5) 否则,退出栈顶运算符发送给后缀式;,“(” 对它之前后的运算符起隔离作用,“)”可视为自相应左 括弧开始的表达式的结束符。,算法思想 设定两栈:操作符栈 OPTR ,操作数栈 OPND 栈初始化:设操作数栈 OPND 为空;操作符栈 OPTR 的栈底元素为表达式起始符 #; 依次读入字符:是操作数则入OPND栈,是操作符则要判断: if 操作符 栈顶元素,压入OPTR栈。,中缀表达式求值算法,表达式求值,中缀表达式 后缀表达式(RPN) a*b+c ab*c+ a+b*c abc*+ a+(b*c+d)/e abc*d+e/+,中
8、缀表达式:操作数栈和运算符栈,例 计算 2+4-3*6,中缀表达式求值举例,表达式求值示意图:5+6(1+2)-4,#,+,(,+,-,5,读入表达式过程:,+,6,(,1,+,2,),-,4,#,=19,1+2=3,63=18,5+18=23,23-4=19,6,1,2,3,18,4,5,23,19,中缀表达式求值演示,后缀表达式求值步骤: 1、读入表达式一个字符 2、若是操作数,压入栈,转4 3、若是运算符,从栈中弹出2个数,将运算结果再压入栈 4、若表达式输入完毕,栈顶即表达式值; 若表达式未输入完,转1,例 计算 4+3*5,后缀表达式:435*+,后缀表达式求值演示,double e
9、valution ( char suffix ) ch = *suffix+; InitStack( S ); while ( ch != “#” ) if ( !OpMember(ch) ) Push(S,ch); else Pop( S, b ); Pop( S, a ); Push( S, Operate( a, ch, b ) ); ch = *suffix+; Pop( S, result ); return result; ,后缀表达式求值程序,void transform( char suffix , char exp ) /将中缀式exp转换为后缀式suffix InitSta
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