資源簡介

(共20張PPT)
第3單元　認識數據
3.2數據與結構
必修1　數據與計算
目
錄
1
知識梳理
2
鞏固練習
利用計算機解決問題的過程,就是將問題中的已知數據輸入計算機進行計算,然后輸出結果數據的過程。為了方便對數據進行處理,我們可以選擇合適的軟件工具,根據問題的需要為數據抽象出合適的數據類型,然后對數據進行組織和計算。
1.數據類型
數據類型是用來定義一系列值及應用于這些值的一系列操作。如Python語言中的整數、浮點數、字符串、布爾等數據類型。
大多數程序設計語言都定義了兩種數據類型,即簡單數據類型和復合數據類型。
簡單數據類型：不能分解為更小的數據類型,如整數、浮點數、字符串、布爾類型。
復合數據類型：由簡單數據類型或復合數據類型組成,如列表、字典等。
常見數據類型：
（1）整數（int）
作用：表示人的年齡等。
定義方式：age＝18 或者 age＝int（18）
使用方法：加減乘除、邏輯判斷（大于、小于）
（2）浮點數（float）
作用：表示身高、體重等。
定義方式：salary＝2.1 或者 salary＝float（2.1）
使用方法：加減乘除、邏輯判斷（大于、小于）
（3）字符串（str）
作用：表示名字、愛好等。
定義方式：name＝ tom 或者name＝str（ tom ）
使用方法：字符串只能＋、*和邏輯比較,如果字符串內有引號,則包裹字符串的引號和字符串內部的引號不能相同。字符串的乘法只能乘以數字。字符串比較大小,按照ASCII碼值進行比較。
（4）布爾類型（bool）
作用：用于判斷條件結果。
定義方式：True、False通常不會直接引用,需使用邏輯運算得到結果。
使用方法：一般用在判斷語句的返回值中。 比如 if 1＜3 ： print（1）,
1＜3 為真（True）所以會執行if 里的語句塊,輸出1。
（5）列表（list）
作用：存放多個值,如多個愛好。
定義方式：hobby_list＝[ sing , jump , rap , basketball ]
使用方法：根據索引來引用列表里的元素。如：hobby_list[0]＝ sing 。
（6）字典（dict）
作用：用來存取多個值,按照key：value的方式存值,取的時候可以通過key而非索引去取值,key對value具有描述性的作用。存放數據的種類各種各樣并且數據較多的時候可以使用字典。
定義方式：在{}內用逗號分隔開多個元素,每一個元素都是key：value的格式,其中value是任意格式的數據類型,key由于具有描述性的作用,所以key通常是字符串類型。如user_info＝{ name ： tom , age ：19}。
使用方法：字典取值方式不再依賴于索引,而是依賴于key,通過[key]即可獲取key對應的value值。如 user_info[ name ] ＝ tom 。
2.數據結構
數據結構是指存在特定關系的數據元素的集合。在解決有些問題時,一些相關聯的數據將集中在一起,形成一個數據的集合,這種集合能夠單獨或作為一個整體被訪問和處理。常見的數據結構有線性數據結構和非線性數據結構。
3.線性數據結構
線性數據結構又稱為線性表。在線性表中,除首元素沒有前趨元素、尾元素沒有后繼元素外,其他元素都只有一個前趨元素和一個后繼元素。線性表中數據元素之間是一對一的關系。如圖所示：
·隊列
隊列是一種有限制（先進先出）的線性結構。它的數據元素只能在一端依次添加（進隊）,在另一端依次刪除（出隊）。
在Python語言中,對列表的操作通常有如下方法：pop（0）方法可以刪除列表的首元素,append方法可以在列表尾部添加一個數據元素,insert方法可以用于實現在中間插入元素,count方法可以統計元素出現的次數,len可以獲取列表的長度。
4.非線性數據結構
·樹結構
樹結構是一種具有層次關系的非線性結構,樹是由n（n大于等于0）個節點組成的有限集合。
（1）空樹：若n＝0,則稱為空樹。
（2）非空樹：任何一個非空樹均滿足以下兩個條件：①僅有一個稱為根的節點；②當n＞0時,其余節點可分為m（m大于等于0）個互不相交的有限集合。
（3）子樹：非空樹中的每個集合又是一棵樹,稱為根的子樹。
（4）根節點、子樹的根節點、父節點：如圖中A為根節點,B、D為A的子樹的根節點,B是E、F、G的父節點。
（5）樹結構中數據元素之間是一對多的關系。
·圖結構
圖結構是指由一組節點（稱為頂點）和一組節點間的連線（稱為邊或弧）構成的一種數據結構。
（1）圖結構中的每個頂點都可以與其他頂點有邊相連。
（2）邊是頂點和頂點之間的連線,可以是有向的,也可以是無向的。
（3）相鄰頂點：由一條邊連接在一起的頂點稱為相鄰頂點。
（4）圖結構中數據元素之間是多對多的關系。
在樹形結構中,結點間具有分支層次關系,每一層上的結點只能和上一層中的至多一個結點相關,但可能和下一層的多個結點相關。
在圖形結構中,任意兩個結點之間都可能相關,即結點之間的鄰接關系可以是任意的。
1.下列選項中,具有線性結構的數據結構是（　D　）。
A.圖 B.樹 C.堆 D.隊列
2.隊列的插入操作是在（　A　）進行的。
A.隊尾 B.隊首
C.隊列任意位置 D.隊首元素后
3.依次在初始為空的隊列中插入元素a、b、c、d以后,緊接著做了兩次刪除操作,此時的隊首元素是（　C　）。
A.a B.b C.c D.d
D
A
C
4.樹最適合用來表示（　D　）。
A.有序數據元素
B.無序數據元素
C.元素之間具有分支層次關系的數據
D.元素之間無聯系的數據
5.下列數據結構中,哪種數據元素之間是多對多的關系？（　B　）
A.隊列 B.圖結構 C.樹結構 D.棧
D
B

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