给数据结构初学者:跨过算法和程序之间的鸿沟.doc
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HYPERLINK"http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/7959647"给数据结构初学者:跨过算法和程序之间的鸿沟【摘要】学习数据结构时,将各种基本操作通过程序实现,可以加深对算法的理解,也是提高编程能力的一种有效手段。针对初学者在搭建算法和程序之间联系困难的问题,本文以线性表部分为例,介绍了如何从读算法中找出实现程序的线索,围绕算法和程序之间的联系、抽象的描述和具体的实现之间的关系,引导读者学到抽象算法的精髓,最后对实践的路线、方案等进行了总结,并给出一些建议。【正文】计算机是算法的科学。学习IT的童鞋,在算法中下多大的功夫都不为过。在学习《数据结构》课程的时候,将教材中给出的算法用程序代码描述出来,在实现的过程中,可以不断加深思考;在调试程序的过程中,对算法的细节能够进行精细的钻研,这些都是获得算法精髓的方法。算法往往用“伪代码”的形式给出,学生在学习过程中,将这种抽象的描述与能够执行的具体形态的代码之间建立联系,使得算法形象起来,这样一个学习过程,以及由此带来的体验,将会使学生在技术成长之路上受益菲浅。在我组织的“未来IT工程师协会/CSDN高校俱乐部”的活动中,结合同学们正在“算法与数据结构”课程,创办“算法达人修炼营”,组成合作学习团体,实践相关的各种算法,讨论在算法学习中遇到的问题,以此来提高驾驭算法的能力。为帮助同学们做好抽象的数据结构、算法与某种语言编写的程序之间的过渡,特撰写此文。结合我校大二同学已经有的知识结构,本文以严蔚敏老师的《数据结构(C语言版)》为基础说数据结构和算法,实现算法的语言用C和C++。(建议:读本文中,一边翻着教材才有感觉。)一、读算法中找出实现程序的线索要看懂算法,解决其中存在的障碍,需要同学们在读书时能够做到前后对照。以P23中的算法2.3为例讲读算法的方法,以及如何前后对照。算法2.3的顺序存储的线性表的初始化问题,伪代码是:为便于后续的说明,为算法加些行号:[plain]HYPERLINK"http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/7959647"\o"viewplain"viewplainHYPERLINK"http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/7959647"\o"copy"copyHYPERLINK"http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/7959647"\o"print"printHYPERLINK"http://blog.csdn.net/sxhelijian/article/details/7959647"\o"?"?1.StatusInitList_sq(SqList&L){2.//构造一个空的线性表L3.L.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*size(ElemType));4.if(!L.elem)exit(OVERFLOW);//存储分配失败5.L.length=0;//空表长度为06.L.listsize=LIST_INIT_SIZE;//初始存储容量7.returnOK;8.}这个算法要解决的问题非常显然,用思维导图表达出来是:算法中的逻辑非常简单,常有同学说,算法是能看懂。这得益于抽象(后面专门要说),使我们忽略了很多实现中要考虑的细节,所以容易看懂,这是抽象的好处。而恰好由于忽略了实现细节中的具体形态,使得在考虑如何实现算法时出现障碍。这不是一个大问题,却成为初学者起步的一个障碍,尤其是对程序设计的功底并不很深的同学。(程序设计功底的加强是必需的,但已经到了这个阶段,并不是一定要先补上那一课再能学数据结构,时候不等人。实际上,学数据结构,同时也促程序设计。)障碍主要来自于,算法描述中出现的“词汇”和曾经编程中用过的似乎并不相同。“字”都不认识,谈何理解,又何谈实现。实际上,会看书的同学应该发现,算法中出现的“词”,在教材前面都曾经出现过,我们找出来,将其联系到一起。说有些同学不会看书可能委屈,更多的是没有耐心,一门课程起步阶段,基础性的内容要看细了。算法第1行:StatusInitList_sq(SqList&L)InitList_sq是函数名自不用说。Status显然是函数InitList_sq()的返回值类型,但究竟是什么类型呢?C和C++中没有这种数据类型,其他语言中也没有,可以猜到是自定义类型。教材P10有解释:教材接着给出了在C语言实现算法时的建议:[cpp]HYPERLINK"htt