資源簡介

教學(xué)設(shè)計(jì)
課程基本信息
課題 抽象數(shù)據(jù)類型
教學(xué)目標(biāo)
1. 圍繞教學(xué)目標(biāo)，通過具體案例，解讀抽象數(shù)據(jù)類型，幫助學(xué)生理解抽象數(shù)據(jù)類型的概念。 2. 在現(xiàn)有抽象數(shù)據(jù)類型描述的基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生嘗試定義抽象數(shù)據(jù)類型。 3. 結(jié)合前面兩章的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)學(xué)生深入領(lǐng)會(huì)抽象數(shù)據(jù)類型在數(shù)據(jù)處理中的重要性。
教學(xué)內(nèi)容
教學(xué)重點(diǎn)： 1. 抽象數(shù)據(jù)類型的概念。
2. 抽象數(shù)據(jù)類型的描述方式。
教學(xué)難點(diǎn)： 1. 在現(xiàn)有抽象數(shù)據(jù)類型描述的基礎(chǔ)上，嘗試定義抽象數(shù)據(jù)類型。
2. 深入領(lǐng)會(huì)抽象數(shù)據(jù)類型在數(shù)據(jù)處理中的重要性。
教學(xué)過程
【導(dǎo)入】 本節(jié)課的標(biāo)題是抽象數(shù)據(jù)類型，在了解“抽象數(shù)據(jù)類型”是什么之前，我們需要先了解抽象是什么，數(shù)據(jù)類型又是什么。 【新課講授】 一、抽象數(shù)據(jù)類型 1、抽象 抽象，是指抽取出事物具有的普遍性本質(zhì)，是對具體事物的一個(gè)概括。 抽象是一種思考問題的方式，它隱藏了繁雜的細(xì)節(jié)，只保留實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所必需的信息。 更簡單地說，抽象就是保留我要的，去除我不要的。 2、數(shù)據(jù)類型 數(shù)據(jù)類型，是指一組性質(zhì)相同的值的集合及定義在此集合上的一些操作的總稱。 使用計(jì)算機(jī)程序處理的數(shù)據(jù)，通常屬于不同的類型，如整數(shù)型、浮點(diǎn)數(shù)型或邏輯型等。 每種程序設(shè)計(jì)語言都提供了一些內(nèi)置數(shù)據(jù)類型，并為每個(gè)內(nèi)置類型提供了一批操作。 實(shí)現(xiàn)抽象化后有利于對事物的抽象，便于實(shí)現(xiàn)功能、提高模塊獨(dú)立性。 對已有的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行抽象，就有了抽象數(shù)據(jù)類型。 3、抽象數(shù)據(jù)類型 抽象數(shù)據(jù)類型，簡稱ADT，可以理解為對數(shù)據(jù)類型的進(jìn)一步抽象，它是指一個(gè)數(shù)學(xué)模型及定義在該模型上的一組操作。 它的基本思想是抽象。它的定義僅取決于它的一組邏輯特性，把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作作為一個(gè)整體來研究，而與其在計(jì)算機(jī)內(nèi)部如何表示和實(shí)現(xiàn)無關(guān)。 因此，程序設(shè)計(jì)語言的一個(gè)內(nèi)置類型就可以看作是一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型。 抽象數(shù)據(jù)類型除了那些已經(jīng)定義并實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)類型，還可以是編程者在程序設(shè)計(jì)時(shí)使用的函數(shù)或者單獨(dú)定義的數(shù)據(jù)類型等。 根據(jù)抽象數(shù)據(jù)類型的定義，它還包括定義在該模型上的一組操作，即一個(gè)數(shù)據(jù)對象、數(shù)據(jù)對象中各數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系及對數(shù)據(jù)元素的操作。 抽象數(shù)據(jù)類型的抽象，體現(xiàn)在外部只知道它做什么，而不知道它如何做，更不知道數(shù)據(jù)的內(nèi)部表示細(xì)節(jié)。 二、抽象數(shù)據(jù)類型的描述 1、格式 定義一個(gè)抽象數(shù)據(jù)類型，需要清晰地表述出各方面的形式要求和功能要求。形式要求包括操作的名字、參數(shù)的個(gè)數(shù)和類型等，功能要求包括希望這個(gè)操作完成什么樣的計(jì)算或產(chǎn)生什么效果等。這類對象的功能體現(xiàn)為一組可以對它們使用的操作。當(dāng)然，還需要為這一抽象數(shù)據(jù)類型確定一個(gè)類型名。 2、思考：如何定義一個(gè)矩形抽象數(shù)據(jù)類型，并進(jìn)行程序?qū)崿F(xiàn) 3、線性表抽象數(shù)據(jù)類型 4、樹抽象數(shù)據(jù)類型的應(yīng)用 三、抽象數(shù)據(jù)類型的作用 1、使用抽象數(shù)據(jù)類型編寫出的程序結(jié)構(gòu)清晰、層次分明，便于程序正確性的證明和復(fù)雜性的分析 2、代碼模塊化，在程序設(shè)計(jì)中容易糾正，具有很好的可維護(hù)性 3、抽象數(shù)據(jù)類型表示和實(shí)現(xiàn)都可以封裝起來，便于代碼的移植和重用 4、隔開算法設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低算法和程序設(shè)計(jì)復(fù)雜度，有助于在開發(fā)過程中少出差錯(cuò)，編寫程序有較高的可靠性 5、允許數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的自由選擇，給了算法的優(yōu)化空間，提高了程序運(yùn)行的效率 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了抽象數(shù)據(jù)類型是什么，如何描述抽象數(shù)據(jù)類型，以及抽象數(shù)據(jù)類型有哪些作用。抽象數(shù)據(jù)類型能夠?qū)?shù)據(jù)定義、表示與數(shù)據(jù)操作實(shí)現(xiàn)分離，以更好地支持程序的模塊化組織，因此，它能夠很好地將實(shí)際生活中的問題分解成多個(gè)功能模塊進(jìn)行處理，并且把具體的實(shí)現(xiàn)過程隱藏起來，使得程序設(shè)計(jì)更加方便、可維護(hù)性更強(qiáng)。 抽象數(shù)據(jù)類型是分解和實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜系統(tǒng)的最重要基礎(chǔ)技術(shù)。了解抽象數(shù)據(jù)類型對于形成科學(xué)的程序設(shè)計(jì)思想起到至關(guān)重要的作用。

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