队列和栈试讲20分钟教案
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xxxx学院教案首页xxxx学院教案附页第一学时(栈的定义、常用操作与顺序存储的实现)一、情景导入(1)引出栈的概念由线性表引出栈:栈是线性表的一种,只是在操作上,与线性表有所差别。
如果没有道具,借用课本,粉笔盒或学生自主进行展示。
(2)进入主题,讲解栈的特点与线性表进行类比,栈与基础线性表的差别,在于它的操作受限、取数的方式不如线性表自由。
可以结合图3-1中的图示,引导学生回想存取碗时的具体操作,帮助学生领悟栈的特点。
图3-1 一摞碗二、知识讲解(1)栈的特点结合图3-2中栈的结构图,对栈的操作原则——后进先出,进行讲解。
图3-2 栈的结构图(2)栈的常用操作栈的常用操作如下:•创建栈(初始化栈)•判断栈是否为空•进栈•出栈•获取栈顶元素•获取栈的长度•销毁栈在对栈的原则进行讲解之后,对栈中常用操作进行总结。
(3)栈的顺序存储实现栈是线性表的一种,顺序存储的栈是一种顺序表。
在知识点(2)提到的操作中,进栈和出栈是可以展示出栈特点的特色操作,可以结合图示,对这两种操作的实现进行详细说明;此外,简单叙述栈中其余功能的实现方法。
在讲解完顺序栈中的各种操作之后,结合书中例3-1给出的代码,带领学生掌握栈的实现方法。
第二学时(栈的链式存储实现)一、知识回顾(1)对上节课留的作业进行答疑。
(2)回顾总结上节课的内容,引出本节课主题。
上个学时讲解了栈的定义、栈的特点与栈的顺序实现,本学时来探讨栈的链式存储实现。
二、知识讲解(1)链栈的数据结构定义链栈是一种链表,与顺序栈相同,链栈在操作时也受到限制,遵循“后进先出”的原则。
结合链表的数据结构定义,引导学生完成链栈的数据结构定义。
(2)链栈的实现链栈的存储方式与链表相同,操作原则与顺序栈相同。
从这两点出发进行分析,引导学生找到链栈实现的思路,然后给学生留出一定时间,由学生自主分析巩固链栈操作的实现方法,之后结合学生自主实现链栈时遇到的问题,对链栈进行讲解。
(用栈实现四则运算)三、情境引入通过计算机的算术运算功能,引出本学时的主题:计算机的基本功能大多都是基于对数据的操作,给出一个运算式,计算机能迅速计算出结果,若运算时有误,如运算式“1+3*(2+5”,右边少了一个“)”,编绎器会立刻检查出错误并报告,那么计算机是如何做到的呢?藉由以上问题,引出逆波兰表达式。
2019-2020年高中信息技术竞赛班数据结构专项培训教程 03栈和队列教案§3.1 栈栈(stack)是一种仅限于在称为栈顶(top)的一端进行插入和删除操作的线性表,另一端则被为栈底(bottom)。
不含元素的空表称为空栈。
栈的特点:后进先出(Last In First Out),简称:栈的表示和实现和线性表类似,栈也有两种存储结构。
(1).顺序栈顺序栈即采用的顺序存储结构来表示栈,通常采用数组来实现。
采用顺序栈受数组空间的约束,有“溢出”的可能,编程前应作空间估算,若有溢出可能,应作溢出判断及相应的处理。
在一个程序中,常常会出现同时使用多个栈的情形。
为了不因栈上溢而产生错误中断,必须给每个栈预分一个较大的空间,但这并不容易做到,因为栈实际所用的最大空间很难估计;而且各个栈的实际使用量在使用期间是变化的,往往会有这样的情况,即其中一个栈发生上溢,而另一个栈还是空的。
设想,若令多个栈共享空间,则将提高空间的使用效率,并减少发生栈上溢的可能。
所以,可以采用两个栈共享空间的方法:假设在程序中需设两个栈,并共享一维数组空间。
则利用“栈底位置不变”的特性,可将两个栈的栈底分别设在数组空间的两端,然后各自向中间伸展(如图),仅当两个栈的栈顶相遇时才可能发生上溢。
(2).链栈采用链式存储结构的栈简称链栈。
对于链栈,不含产生单个栈溢出的情况,但要记得回收结点空间(dispose(p)),否则会出现整个空间被占满,new(p)过程无法实现(即无法申请新的结点空间)的情况。
【练习】回文串识别输入一字符串,判断它是否为一回文串。
所谓回文串是指去掉其中的空格与标点符号等非字母符号后,从前后两个方向读到的串相同,例如:ten animals I slam in a net. (我将十只动物装在网里)输入:一字符串 输出:Yes 或No§3.2 队列队列(queue )是所有的插入都在一端进行,而所有的删除都在另一端进行的线性表。
数据结构(C语言版)栈的基本操作及特点说课文稿各位老师、同学们好,现在开始我的说课。
今天我的说课的内容是栈,根据新课标的理念,对于本节课,我将以教什么,怎么教,为什么这样教为思路,从教材分析、教学目标、教学方法、教学过程等几个方面加以说明。
一、教材分析首先谈一谈我对教材的理解,本节课选用的教材是由清华大学出版社出版的高职高专精品课程规划教材《数据结构(C语言版)》,该教材为严蔚敏、吴伟名编著、第三章第一节的内容-栈。
本教材适应了高等职业教育发展的趋势,满足职业院校计算机技术专业的实际需求。
数据结构是高职高专院校各计算机专业学生必修的专业基础课之一,是计算机网络技术、计算机信息管理的核心课程。
通过数据结构的整个教学过程,逐步培养学生分析研究非数值计算问题的数学模型及其操作在计算机中表示和实现的能力,以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构和相应的算法,并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术。
本课程培养学生的数据抽象能力和复杂程序设计的能力,从而为学生以后的学习和工作打下基础。
本课的主要内容是栈的基本操作和及其特点,本课是在学习了线性表之后的进一步学习,是学生将来学习编程的基础,在课程中处于承上启下的地位。
本课对学生了解区分栈和队列的入栈出栈、入队出队起着非常重要的作用。
二、教学目标基于以上对教材的分析,我拟确定如下三个层次的教学目标:1.知识与技能目标:能应用栈的知识解决实际问题;学会多种学习方法,提高抽象思维和举一反三能力。
2.过程与方法目标:将以内容为主线,以教师为主导,学生为主体,职业能力为目标,社会需求为背景,3.情感态度与价值观目标:培养学生热爱科学、勇于探索、勇于创新、团结合作的精神。
三、说重点难点根据教学目标,重点是掌握栈的特点,栈的基本操作的实现算法,我将通过讲授法生动形象的描述栈顶和栈底,使学生形成鲜明的表象和概念,通过演示简单有趣的汉诺塔游戏来提高学生对学习的兴趣,发展观察能力和抽象思维能力来加以突出。
数据结构教案第三章栈和队列目录3.1栈的基本概念 (2)3.1.1 栈的抽象数据类型定义 (2)3.1.2 顺序栈 (2)3.1.3 链栈 (4)3.2栈的应用 (4)3.2.1 数制转换:将十进制数N转换成其他d进制数 (4)3.2.2 括号匹配的检验 (4)3.2.3 行输入处理程序 (4)3.2.4 迷宫求解 (5)3.2.5 表达式求值 (5)3.3栈与递归的实现 (6)3.4队列的基本概念 (6)3.4.1 队列的抽象数据类型定义 (6)3.4.2 链队列 (7)3.4.3 循环队列 (8)3.5队列与栈的应用 (8)3.5.1 离散事件模拟 (8)第3章栈和队列3.1 栈的基本概念3.1.1 栈的抽象数据类型定义1、栈的逻辑特征1)限定在表尾进行插入或删除操作的线性表;2)栈顶——表尾端;栈底——表头端3)后进先出的线性表2、抽象数据类型的定义ADT Stack{数据对象:D={a i |a i∈ElemSet, i=1,2,…,n, n≥0}数据关系:R={R1},R1={<a i-1,a i>|a i-1,a i∈D, i=2,3,…,n }基本操作:InitStack( &S )操作结果:构造一个空的栈SDestroyStack( &S )初始条件:栈S已存在操作结果:销毁栈SClearStack( &S )初始条件:栈S已存在操作结果:将栈S重置为空栈StackEmpty( S )初始条件:栈S已存在操作结果:若S为空栈,则返回TRUE,否则返回FALSEStackLength( S )初始条件:栈S已存在操作结果:返回栈S中数据元素的个数GetTop( S, &e )初始条件:栈S已存在且非空操作结果:用e返回S中栈顶元素Push( &S, e )初始条件:栈S已存在操作结果:插入元素e为新的栈顶元素Pop( &S, &e )初始条件:栈S已存在且非空操作结果:删除S的栈顶元素,并用e返回其值StackTraverse( S, visit( ) )初始条件:栈S已存在且非空操作结果:从栈底到栈顶依次对S的每个数据元素调用函数visit( )。
数据结构与算法“栈与队列”教学设计北京大学信息科学技术学院赵海燕1. 栈与队列在课程中的定位和前测知识点栈和队列作为两种重要的线性结构,在计算机科学中具有非常广泛的应用,从简单的表达式计算到编译器对程序语法的检查,再到操作系统对各种设备的管理等等都有它们的用武之地。
从逻辑角度来说,栈和队列都是典型的线性结构。
但与线性表不同的是,栈和队列上的操作比较特殊,受到一定的限制,仅允许在线性表的一端或两端进行,因而栈和队列常被称为操作受限的线性表,或者限制存取点的线性表。
栈与队列一章主要介绍栈与队列的基本概念及其相应的存储实现,并重点介绍了栈的应用,以表达式转换和求值为例来说明。
栈与递归之间关系是本章的重点,也是难点,递归算法到非递归算法的机械转换是本章的选讲内容。
队列的顺序实现中的一些相关考虑也是本章的一个重点,由此可揭示数据结构设计的一些准则。
作为基础的数据结构,栈与队列在本课程后续的章节中多有用到,例如,树结构和图结构的周游,因而本章在数据结构与算法课程中占有前测知识点要求如下,可以视情况给学生补充:(1)概率的基本概念和计算;(2)排列、组合的概念和计算;(3)动态存储分配的概念。
2.学习目标(1)理解栈和队列的基本概念;(2)熟练掌握栈和队列上的常用运算;(3)理解和掌握如何使用栈解决实际问题;(4)理解函数调用和递归调用的本质,了解栈与递归的关系;(5)了解递归算法到非递归算法的转换机理和方法;(6)掌握如何使用队列解决实际问题。
3. 知识点和学时分配理论授课4-5学时,建议安排实验6学时。
以下内容是本课程要求的基本教学内容,在授课中必须完全涵盖,各知识点建议授课时间如下:栈的抽象数据类型10分钟顺序栈和链式栈50分钟表达式求值60分钟栈与递归60分钟队列的抽象数据类型10分钟顺序队列30分钟链式队列20分钟此外,可视学生的状况和程度,选择补充讲授递归到非递归的转换60分钟4.重点和难点本章重点包括:(1)栈的运算及其顺序实现;(2)中缀表达式到后缀表达式的转换;(3)后缀表达式的求值;(4)栈与递归;(5)队列运算及其顺序实现。
教案课程名称:数据结构(C语言版)授课班级:技校二年级学生授课学时:1学时授课章节:第三章栈和队列课型:理论课任课教师:***一下,地铁到终点站后想要再原路返回,向另一个方向出发,地铁是怎样调整方向的呢大家可以先在心里想一下,看是否与我们这节课所介绍的方法一致。
图1 地铁站入站出站再比如我们餐厅中一叠一叠的盘子,如果它们是按1,2,3,……,n的次序往上叠的话,那么使用的次序应该是什么样的必然是依从上往下的次序,,即n,......,3,2,1。
它们遵循的是规律正是本节课要讨论的“栈”的结构特点。
对图1 进行抽象,用地铁的每节车厢表示栈中每个元素这样就得到一个栈的示意图,如图2所示图2 栈的示意图从图2中可以看出第一个进栈的a1为栈底元素,最后一个进栈的an为栈顶元素,进栈和出栈也是同一个方向。
这也是最基本的栈的示意图。
需要同学们熟知。
其实,要解决这个出站问题就离不开我们今天将要学习的进约定a n端为栈顶,a1 端为栈底。
基本操作:InitStack(&S)操作结果:构造一个空栈 S。
DestroyStack(&S)初始条件:栈 S 已存在。
操作结果:栈 S 被销毁。
StackEmpty(S)初始条件:栈 S 已存在。
操作结果:若栈 S 为空栈,则返回TRUE,否则 FALE。
GetTop(S, &e)初始条件:栈 S 已存在且非空。
操作结果:用 e 返回 S 的栈顶元素。
StackLength(S)初始条件:栈 S 已存在。
操作结果:返回 S 的元素个数,即栈的长度。
ClearStack(&S)初始条件:栈 S 已存在。
操作结果:将 S 清为空栈。
Push(&S, e)初始条件:栈 S 已存在。
操作结果:插入元素 e 为新的栈顶元素。
Pop(&S, &e)初始条件:栈 S 已存在且非空。
操作结果:删除 S 的栈顶元素,并用 e 返回其值。
数据结构(第三章)栈教学设计学院:班级:学号:姓名:栈教学设计课程名称:数据结构授课名称:栈一、教材分析:1、教材简介:名称《数据结构》(C语言版)教材简介严蔚敏吴伟民出版社清华大学出版社2、教材地位及作用:栈:第三章(3.1)基础位置,承上启下1.学生更加理解线性结构2.认识特殊的线性结构特点,学会选择运用二、学情分析:1、学生者分析:(1)学习特点:学生具有有较强的理解能力,对知识理解能力高于实际运用的掌握;(2)学习习惯:缺乏联系实际、创新能力,对实际应用知识不够重视。
2、学习需要分析:(1)已掌握:数据结构线性表的特点、顺序表、链表;(2)更需要:学生针对具体问题选择合适的存储结构,掌握更具有实际应用的线性结构——栈三、教学目标1、知识目标:(1)理解栈数据存储方式及特点(2)熟练掌握栈基本操作(3)理解栈满空的条件及表达方式2、技能目标:学会根据栈的特点针对具体问题正确选用相应的存储方式3、情感目标:激发学生对于实际问题去理解理论知识的意识和热情四、教学重点、难点、深化:重点:栈的数据储存方式即进栈出栈过程难点:栈的满与空判断条件及表达方式本节内容的深化:栈的递归调用五、教学方法:讲授教学法、互动教学法、演示教学法、回顾反思教学法教学手段:口头授课、应用多媒体授课方式: 讲授理论--动画演示--提问(可讨论)--启发引导--选用多媒体课件--课堂练习--回顾反思--课后习题教学媒介:多媒体结合板书六、课前准备:多媒体课件制作七、教学过程:授课时间:8分钟具体分配:1、课前回顾(1分钟)2、新课导入(1分钟)栈的定义及其相关概念(1分钟)3.课堂讲解(3分钟)4.课堂练习(1分钟)5.课堂总结(1分钟)6.作业布置(1分钟)教学流程及内容:教学环节教师活动学生活动设计目的课前回顾回顾(1)线性表四大特点(2)顺序表(3)链表(4)针对具体问题选择合适的存储结构相关重要知识配合教师回顾之前学习的知识学生回顾上节课知识,对知识的巩固,也是为本节课的内容掌握打下基础新课导入案例动画播放:网球进出杯子观看动画配合老师的提问及时互动用形象的动画设计,激发同学们对新课学习的兴趣课堂讲解讲解教学内容:(板书)一、栈的定义栈相关概念:栈顶栈底、进栈、出栈二、进栈、出栈具体过程演示与讲解,让同学理解栈栈满和栈空引导同学总结出栈的特点:后进先出一、认真听教师的讲解过程二、与教师积极互动,理解并掌握讲解知识同学参与课堂,提高学生自主性,使抽象的知识实例化、形象化,课堂练习提问两道选择题,提问:1、进栈时,先判别栈是否();出栈时,先判别栈是否();2、当栈中元素为n个,进栈时发生上溢,则说明该栈的最大容量为()思考并回答教师的问题对课堂效果及教学目标的检验,了解学生掌握情况,方便教师进行教学反思,也是弹性设计,时间不够可以当做作业布置下去课堂总结结合板书与课件对本节课内结合自己的笔帮助学生建立清晰栈满栈空判断条件及表达方式(2分钟)容做一个总结,告诉同学们本节课重点、难点 记、配合教师的板书、课件,对本节课知识进行回顾 的知识框架,让学生明确本节课重难点,在复习中做到心中有数作业布置基础题:1.请写出A 、B 、C 、D 四个元素进出栈的所有可能顺序 提高题:2复习C 语言中所学的汉诺塔递归调用内容受到启发自学栈的递归记下教师布置的作业,并明确作业要求 巩固本节课知识、举一反三,提高题用来强化知识点;并提高学生自主思考,合作学习的能力 八、设计反思: 解决方法解决方法解决方法九、板书设计:栈一、概述 四、数据储存方式 学生积极性不大 课堂气氛不活跃 1、增加互动环节 2、提高课堂趣味性学生对已学知识 不够扎实增加课堂回顾时间学生对新授知识接受效果差1、安排复习课2、提供作业补充及讲解后 进 先 出1、定义:2、概念:Top 、Base 、Push 、Pop 2、1、进栈&出栈2、栈空&栈满。
信息学辅导课教案《队列、堆栈》东二小学黄盛应教学目标:1、了解并体验队列和堆栈的规律特点。
2、能通过简单的队列(或堆栈)操作,找出相应的出队序列(或出栈序列)。
重难点:通过不同堆栈操作,找出相应的出栈序列。
教学过程:一、游戏1、队列游戏通过抽奖活动列出五个数据的次序。
例如:3,2,5,7,1先按次序进入队列模型(只能一人通过),然后逐个数出队领奖板书模型:学生观察信息模型及入栈、出栈顺序2、椎栈游戏通过抽奖活动列出四个数据的次序。
例如:9,4,6,8先按次序进入椎栈模型(只能一人通过),然后逐个数出栈领奖板书模型:学生观察信息模型及入栈、出栈顺序二、分析信息异同点,了解学习队列、堆栈的特点1、小组分析上面两个信息模型的异同点,个人汇报。
板书:(队列:)先进先出——“最先进去的数,就最先出来”(堆栈:)先进后出——“最先进去的数,就最后出来”2、教师引出队列概念:“我们把符合先进先出的规律,叫队列”“大家想想,我们身边还有哪些现象是符合队列规律的呢?”小组讨论,个人汇报(排队拿早餐、午餐)3、教师引出堆栈概念:“我们把符合先进后出的规律,叫堆栈”“大家想想,我们身边还有哪些现象是符合堆栈规律的呢?”小组讨论,个人汇报(放碗碟和拿碗碟)三、应用拓展1、问题解答:(投影)一个很深的山洞只有一个洞口,而且只能容一个人进出,现在有编号依次为a,b,c,d,e的士兵进入山洞,若第一个走出山洞的士兵是e,则第4个走出山洞的士兵是()。
①每组一人板书,其余独立完成。
②集体评,答案正确举手加小组分。
2、活动一:(投影)按次序把3,6,9依次放入一个队列中,它的出队顺序是:________________①学生集体回答(并说明依据)②学生模拟,出队时教师问:“数字9先出,可以从后面出呀,为什么不行?”“数字6先出,行不?”3、活动二:(投影)把下面五个数依次入栈,根据不同的栈操作,大家写出出栈数字的序列。
1,2,3,4,5举例:“入栈、出栈”——>1“入栈、入栈、出栈”——>2“入栈、出栈、入栈、出栈”——>12“入栈、入栈、出栈、出栈”——>21“入栈、入栈、出栈、入栈、入栈、出栈”——>24“入栈、入栈、入栈、出栈、入栈、出栈、出栈、出栈、入栈”——>3421“入栈、出栈、入栈、入栈、出栈、出栈、入栈、入栈、出栈、出栈、”——>13254①每组一人板书,其余独立完成。