3.2 数据结构
3.2数据与结构-教科版(2019)高中信息技术必修一教学设计
-时间管理能力较弱：部分学生可能存在时间管理能力较弱的问题，容易拖延和漏掉任务，需要教师进行有效的引导和监督。
-合作学习效果不佳：部分学生在合作学习中可能存在沟通和协作能力较弱的问题，导致合作学习效果不佳，需要教师进行针对性的指导和培训。
本节课旨在培养学生的信息素养、算法与程序设计能力、数据处理能力和创新思维能力。通过学习数据与结构的相关知识，使学生能够：
1.理解数据的基本概念，掌握数据的分类和表示方法，提高信息素养。
2.掌握常见数据结构的特点和应用场景，培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.理解算法与数据结构之间的关系，学会运用合适的数据结构设计算法，提高算法与程序设计能力。
-参加在线课程：选择一门适合自己水平的在线数据结构与算法课程，按照课程进度学习，积极参与讨论和完成作业，提高自己的实践能力。
-练习编程题目：在数据结构与算法竞赛平台上，选择一些适合自己水平的编程题目，通过编程实践来提高自己的算法应用能力。
-加入社区和论坛：在数据结构与算法相关的博客和论坛上，积极参与讨论和学习，与其他学习者交流经验，不断提高自己的学习效果。
教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有本节课所需的教材或学习资料，包括教科版（2019）高中信息技术必修一，让学生能够随时查阅和复习所学知识。
2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如数据结构示意图、算法演示视频等，以直观地展示数据与结构的概念和应用，帮助学生更好地理解和掌握知识。
5.网络资源：为学生提供相关的网络资源和链接，如在线编程平台、数据结构算法库等，让学生能够充分利用网络资源进行自主学习和拓展学习。
3.2数据与结构第1课时教学设计2023—2024学年教科版(2019)高中信息技术必修1
-教学视频：数据结构的教学视频，涵盖本节课所涉及的知识点，如线性结构、非线性结构的特点及使用方法等，便于学生复习巩固。
2.拓展建议：
-鼓励学生阅读拓展书籍，了解数据结构的发展历程，掌握不同数据结构的设计原理和应用方法。
2.设计案例研究，以实际问题为背景，引导学生运用所学知识进行分析，提高问题解决能力；
3.实施项目导向学习，让学生在完成具体项目任务的过程中，掌握不同数据结构的使用方法；
4.利用实验、游戏等教学活动，增强学生对数据结构的直观认识，激发学习兴趣；
5.使用多媒体教学资源，如PPT、动画、实物模型等，丰富教学手段，提高教学效果。
-思考预习问题：学生独立思考问题，如“什么是线性结构？它有哪些特点？”
-提交预习成果：学生将预习笔记、疑问等提交至平台。
-教学方法/手段/资源：
-自主学习法：培养学生的自主学习能力。
-信息技术手段：利用在线平台，实现资源共享和进度监控。
-作用与目的：
-为课堂学习数据结构的基本概念和分类打下基础。
-培养学生的自主学习能力和问题意识。
2.作业评价：
-对学生的课后作业进行认真批改，关注学生的知识掌握程度、解题思路和编程技巧。
-对作业中的共性问题进行点评，为学生提供改进方向和策略。
-及时反馈作业评价结果，鼓励学生继续努力，提高学习积极性。
3.过程评价：
-关注学生在课前自主探索、课中强化技能和课后拓展应用各阶段的表现，全面评估学生的学习过程。
教学反思与改进
在本次教学过程中，我发现了一些值得注意的地方。首先，学生在理解数据结构的概念和分类方面存在一定难度，这说明我在讲授这部分内容时可能需要更加生动、具体的案例来帮助学生理解。针对这一点，我计划在未来的教学中增加一些实际生活中的例子，让学生能够更加直观地感受到数据结构的应用。
3.2数据与结构 课件
604.48
#返回计算结果
二、数据结构
数据结构：存在特定关系的数据元素的组合体 数据结构按逻辑结构分类： 集合结构、线性结构、树结构、图结构
线性数据结构：
除首元素没有前趋元素、尾元素没有后继元素外，其他元 素都只有一一个前趋元素和后继元素。
队列
队列是先进先出（FIFO）表，它的数据元素只能在一端依 次添加（进队），在另一端依次删除（出队）。
谢谢观看！THANKS
#type()函数返回数据的类型 #返回'int'类型 #返回'float'类型 #返回'str'类型 #返回'bool'类型 #返回'complex'类型
在Python语言中，复合数据类型有元祖（tuple）、集合（set）、 列表(list)、字典(dict)等。
①元组 某用户预订的商品编号为ID0010230、单价为15.68元，数量为36，可将这3 个不同类型的简单数据组织成“元组”复合数据类型：
数据与结构
课堂目标
➢ 熟悉队列结构的概念和特点，能够使用Python语言对队列进 行操作。
➢ 了解树、图结构的基本概念及特点。 ➢ 能够比较不同数据结构的特点，会选用合适的数据结构组织
数据解决简单问题。
一、引入
任务一：探究网购订单处理
➢ 活动1：了解订单数据
网站名称 某电商网站 高中生学籍网
订单中的数据 商品名称 单价 数量 姓名 出生日期 是否团员
20
#返回元组BookInfo1中索引为1的项的值
②集合 订单汇总，可以定义为一个集合(集合里的项称为元素，彼此之间没有顺序)：
>>> BookSet={BookInfo0,BookInfo1}
3.2 数据与结构 课件-2021-2022学年高中信息技术教科版(2020)必修1
3.2 数据与结构
图 图结构是由一组节点（称为顶点）和一组节点间的连线（称为 边）构成的一种数据结构。图结构中的每个顶点都可以与其他顶点 有边相连，图结构中数据元素之间是多对多的关系。
标号是1的顶点与两条边相连，顶 点4与2,8,9相连。
信息技术备课组
3.2 数据与结构
活动4 （规划最优路线）某同学网购的书已经到达家附近的快递点， 需要他自己去取。这次购买的三本书是3个不同的物流公司，他家与 快递点的位置如下。到个快递点需要的时间如表所示。
信息技术备课组
3.2 数据与结构
本节课学习目标
熟悉队列结构的概念和特点，能使用python语言对队列进行操作 了解树、图结构的基本概念及特点 能够比较不同数据结构的特点，选用合适的数据结构组织数据解 决简单问题
信息技术备课组
3.2 数据与结构
活动1 （探究网购订单处理）了解订单数据。在网上购物时，我们 提交订单后，网页上就会显示订单数据。请根据你自己的购物订单 数据填写下表
节点A为根节点；BCD为A的子树的 根节点；EFG是B子树的根节点；B 是EFG的父节点。
信息技术备课组
3.2 数据与结构
快递到达目的地城市后，物流图的结构呈树状。
信息技术备课组
3.2 数据与结构
活动3 （了解物流网络）由于需要综合考虑运营成本，商品在城市 间运输的路线是需要计算和规划的。请尝试用圆圈表示城市，用线 段表示城市之间的送达关系，将图补充完整。
信息技术备课组
3.2 数据与结构
活动4 请你帮他规划最省时间的路线。我们可以将同学家和快递点 抽象成顶点，步行路线抽ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ为边，边上的值表示步行时间。构成图。
我们从起点出发，把当前可 以到达的下一个位置列举出来， 再从列举出的新位置出发，继续 列举下一步可以到达的位置，以 此类推，直到返回起点。用树的 形式列举。
3.2数据与结构第一课时教学设计
1.教师将学生分成若干小组，每个小组讨论一个数据结构在实际问题中的应用。
2.各小组针对讨论主题，分析问题、设计算法，并尝试编写程序实现。
3.讨论过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问，引导学生深入探讨数据结构的应用。
4.讨论结束后，各小组汇报讨论成果，其他小组进行评价和补充。
（四）课堂练习
2.培养学生运用数据结构解决问题的能力。
教学难点在于如何引导学生运用所学知识分析问题、设计算法，并编写程序实现。这要求教师在教学过程中注重培养学生的计算思维，提高其问题分析和解决能力。
3.掌握复杂数据结构如树、图的基本概念和应用。
对于树、图等较复杂的数据结构，学生理解起来可能存在困难。因此，教师需要采用更为直观、生动的方式，如动画演示、实物模型等，降低学生的理解难度。
d.编程题：锻炼学生运用数据结构解决问题的能力。
3.小组合作完成以下任务：
a.分析生活中一个实际问题，提出解决方案，并运用所学数据结构进行优化。
b.撰写一篇关于数据结构在实际问题中应用的小论文，字数不少于800字。
4.预习下一节课的内容，了解排序算法的基本原理及其在实际问题中的应用，为课堂学习做好准备。
2.层次性：根据学生的个体差异，设计不同难度的作业，使每位学生都能在原有基础上得到提高。
3.创新性：鼓励学生在完成作业过程中，提出新观点、新思路，培养创新精神和实践能力。
4.合作性：提倡学生进行小组合作，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
5.实践性：注重作业的实践操作，使学生能够将所学知识应用于实际问题中，提高问题解决能力。
3.2数据与结构第一课时教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.理解数据与结构的基本概念，掌握常用的数据结构类型及其特点。
3.2.2队列的应用优秀教学案例高中信息技术浙教版选修1数据与数据结构
3.教师评价：教师对学生的学习情况进行评价，表扬优点，指出不足，鼓励学生继续努力。
四、教学内容与过程
（一）导入新课
1.生活实例引入：以火车站排队买票的场景为例，引导学生思考排队买票背后的数据结构是什么，引发学生对队列的兴趣；
2.设计情境题：让学生思考并解决一些与队列相关的实际问题，如打印任务调度、数据传输等，提高学生的学习积极性；
5.作业小结：设计具有针对性的作业，让学生巩固所学知识，提高实际应用能力。同时，要求学生总结作业完成情况，发现并解决问题。教师对学生的作业完成情况进行评价，及时给予反馈，帮助学生提高。
这些亮点体现了本教学案例在情境创设、问题导向、小组合作、反思与评价以及作业小结等方面的优秀实践，旨在提高学生的学习兴趣、团队协作能力、自主学习能力、问题解决能力以及实际应用能力。通过这些亮点的设计和实施，本教学案例能够有效地促进学生的全面发展，提高教学质量。
3.能够运用队列解决实际问题，如打印任务调度、数据传输等；
4.理解队列在生活中的应用场景，并能够举例说明；
5.掌握使用编程语言实现队列的基本操作和方法。
（二）过程与方法
1.通过生活中的实例引入队列的概念，让学生感受队列的重要性；
2.采用小组讨论、上台演示等方式，引导学生主动探究队列的操作过程；
3.设计一系列有针对性的练习题，让学生在解决问题的过程中巩固队列知识；
针对这个知识点，我设计了一节实践性强的教学案例。首先，通过一个生活中的实例引入队列的概念，让学生感受队列在实际生活中的重要性。接着，引导学生学习队列的基本特性，并通过小组讨论、上台演示等方式，让学生亲身体验队列的操作过程。在此基础上，设计一系列有针对性的练习题，让学生在解决问题中进一步巩固队列的知识。最后，通过一个综合性的项目，让学生运用所学知识解决实际问题，提高他们的信息技术应用能力。
教科版(2019)高中信息技术必修第一册 3.2 数据与结构 课件
学习目标
★熟悉队列结构的概念和特点，能够使用Python 语言对队列进行操作。
★了解树、图结构的基本概念及特点。 ★能够比较不同数据结构的特点，会选用合适的
#如果订单列表为空
print('2. 发货')
print("订单列表为空")
print('3. 查看订单列表')
else:
print('4. 退出')
print("发货单号:"+listque.pop(0))
x=int(input("输入你的选择:"))
elif x==3:
#输入选择项
print("等待发货:",listque)
数据将集中在- -起，形成一个数据的集合，这种集合能够单独或作为-一个整体被访 问和处理。
线性数据结构又称为线性表。在线性数据结构中，除首元素没有前趋元素、尾
元素没有后继元素外，其他元素都只有一个前趋元素和-一个后继元素，如图3.2.2 所示。线性表中数据元素之间是一-对一 -的关系。
●队列
队列是一种有限制的线性结构，它的数据元素只能在一端依次添加(进
minr=r
s=s-G[v]['H']
r=r[:-2]
else:
for u in G[v]:
if u not in vis:
s=s+G[v][u]
dfs(u,vis)
Байду номын сангаас
教科版高一信息技术必修1第三单元3.2数据与结构教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
1.理解数据结构的基本概念，掌握常用的数据结构类型，包括数组、链表、栈、队列、树等，并了解其特点和应用场景。
2.学习分析实际问题，能够选择合适的数据结构进行数据存储和管理，培养学生解决问题的能力。
3.掌握线性表、树、图等数据结构的基本操作，如插入、删除、查找等，并能够运用所学知识解决实际问题。
（一）导入新课
1.教学活动设计：以一个生活实例“图书馆图书管理”作为导入，提出问题：“如何高效地管理和查找图书？”引导学生思考数据结构在实际问题中的应用。
2.教学方法：采用情境教学法，通过生动的实例，激发学生的学习兴趣，引导学生进入新课的学习。
3.教学过程：
（1）展示图书馆图书管理的实例，让学生了解实际问题的背景。
4.引导学生正确看待信息技术发展中的伦理问题，培养学生的道德观念和法律法规意识。
本章节教学设计以培养学生数据结构知识和技能为核心，注重实践与理论相结合，旨在提高学生的信息技术素养，为学生后续学习打下坚实基础。在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，激发学生的潜能，使他们在轻松愉快的氛围中掌握知识，提高能力。
3.教学过程：
（1）介绍线性表的概念、特点和操作方法，如插入、删除、查找等。
（2）通过实例讲解栈和队列的应用场景，如火车票售票系统、停车场管理系统等。
（3）分析不同数据结构的优缺点，指导学生如何在实际问题中做出选择。
（三）学生小组讨论
1.教学内容：针对实际问题，让学生小组讨论如何选择合适的数据结构进行解决。
（2）运用案例分析、讨论、小组合作等教学方法，培养学生的抽象思维能力和团队合作精神。
（3）结合编程实践，让学生在实际操作中掌握数据结构及其操作方法，提高编程能力。
教科版高一信息技术必修1第三单元3.2数据与结构教学设计
3.设计分层次的编程实践任务，让学生在实践过程中逐步掌握数据结构与算法的应用。对于基础薄弱的学生，可以提供半成品代码，降低学习难度；对于基础较好的学生，可以增加难度，提高挑战性。
-针对某一实际问题，如图书管理系统、停车场管理系统等，分析并设计合适的数据结构和算法。
-结合生活实例，描述栈和队列在实际问题中的应用，如浏览器的前进后退功能、打印机任务调度等。
3.小组合作项目：
-以小组为单位，选择一个实际问题，如迷宫问题、八皇后问题等，共同设计解决方案，并编写程序实现。
-小组内部进行分工合作，确保每位成员都参与其中，共同完成任务。
3.教师点评：对各小组的讨论成果进行点评，指出优点和不足，引导学生进一步思考和完善。
（四）课堂练习
在课堂练习阶段，我将设计以下任务：
1.编程实践：布置一些具有代表性的编程题目，让学生动手实践，巩固所学知识。
2.答疑解惑：在学生编程过程中，及时解答学生的疑问，帮助他们解决问题。
3.优秀展示：挑选部分学生的优秀作品进行展示，分享成功经验，激发学生的学习兴趣。
1.提问方式：向学生提问：“在生活中，我们经常遇到排队、购物结账等现象，这些现象背后是否有什么规律？这些规律与计算机科学中的数据结构与算法有何关系？”
2.生活实例：通过展示生活中排队、查找等场景的图片或视频，让学生感受数据结构与算法在实际生活中的应用，从而引出本节课的主题——数据与结构。
3.引入概念：简要介绍数据结构的基本概念，如数据元素、数据项、线性结构等，让学生对数据结构有一个初步的认识。
4.创设问题情境，引导学生进行探究式学习。教师可以提出一些具有启发性的问题，让学生分组讨论、共同解决问题，培养学生的团队协作能力和创新精神。
地理信息系统原理第三章 空间数据模型与数据结构3.2
第1行第N列亮度值 波段n 波段1 第2行第1列亮度值 波段n
BSQ结构
BIP结构
BIL结构
星蓝海学习网13
以行为记录单位按行存储 地理数据。属性明显，位 置隐含。 缺点：存在大量冗余，精 度提高有限制。
星蓝海学习网14
0 0 0 0 0 4 4 4 记录1 0 0 0 0 0 4 4 4
星蓝海学习网
• 优点：
• 栅格加密时，数据量不会明显 增加，压缩效率高，最大限度 保留原始栅格结构，
• 编码解码运算简单，且易于检 索、叠加、合并等操作，得到 广泛应用。
• 缺点：
• 不适合于类型连续变化或类型 区域分散的数据。
星蓝海学习网
(2)压缩栅格数据结构
块码（二维游程编码）（行，列，半径，属性值）
弧段ID a b c d e
起始点 5 7 1 13 7
终结点 1 1 13 7 5
… … … 左多边形 Q A Q D D
右多边形 A B B B A
f
13
5
Qห้องสมุดไป่ตู้
D
点号 1 2
…… 25
坐标 （x1，y1） （x2，y2）
…… （x25，y25）
g
25
弧段ID
点号
a
5,4,3,2,1
b
7,8,1
c
1,9,10,11,12,13
• 采用方形区域作为记录单元，每个记录单元包括相邻的若干栅格，数据结构由初始位置(行、 列号)和半径，再加上记录单元代码组成。特点：
• 一个多边形所包含的正方形越大，多边形的边界越简单，块状编码的效率就越好。
• 块状编码对大而简单的多边形更为有效，而对那些碎部较多的复杂多边形效果并不好。
数据结构3.2.3 三元组表
将表示稀疏矩阵A的所有非零元素的三元 组结点按行优先的顺序排列，可得到一 个线性表LL，用顺序存储方式存储的线 性表LL，被称为三元组表。
《数据结构》 精品课程
第1页
稀疏矩阵类的声明
template <class T> // 三元组的结点类 class Trituple {
firend class SparseMatrix; private:
一个)保存在b的b[w]中, 则row(b[w])k, col(b[w])
i, val(b[w]) val(a[u]).
《数据结构》 精品课程
第6页
算法Transpose(a, b) //矩阵A存放于三元组表a, 求A的转置并将其保存在三元组表b中 T1. [初始化]
j0. // 确定三元组表 b 的第一个结点b[0] T2. [a为空？]
《数据结构》 精品anspose描述： 假设稀疏矩阵存储在一个三元组表 a 中, 且 A 的非零 元素个数为count, Transpose求A的转置矩阵并将其 保存在三元组表b中. 算法的主要思想： 针对每个列号k(k0, 1, , n1), 对a进行扫描, 考察a 中是否有列号为k的结点, 若有记为a[u] (假定a[u]在a 中的行号为i), 将a[u]依次(∵可能列号为k的结点不止
int row,col; // 非零元素的行号、列号 T value; // 非零元素的值 };
《数据结构》 精品课程
第2页
template <class T> // 稀疏矩阵类的声明
class SparseMatrix { private: // 稀疏矩阵的行数、列数及非零元素个数
int Rows,Cols,Count; // 存储三元组表的数组 int MaxTerm;
3.2数据与结构(第一课时)教学设计高中信息技术教科版必修1
4.学生在小组合作学习中，可能存在沟通不畅、协作效率低等问题。教师需关注学生的个体差异，引导他们发挥各自优势，提高团队协作能力。
5.学生对信息技术学科的兴趣和动机各异，教学中应关注学生的情感需求，激发他们的学习兴趣，提高学习积极性。
1.知识梳理：引导学生回顾本节课所学的数据结构及其应用，总结各种数据结构的特点和操作方法。
2.归纳总结：教师对学生在课堂上的表现进行点评，强调数据结构在实际问题解决中的重要性。
3.情感态度：鼓励学生保持对信息技术学科的兴趣和热情，勇于面对挑战，不断提高自己的编程能力。
4.课后拓展：布置课后作业，让学生深入思考数据结构在其他领域的应用，为下一节课的学习做好准备。
2.知识讲授：
-采用图文并茂的方式，直观展示不同数据结构的特点和操作方法，帮助学生形成清晰的认识。
-结合实际编程案例，讲解每种数据结构的使用场景和优势，使学生能够理解数据结构在解决实际问题中的作用。
3.实践操作：
-设计梯度性的实践任务，从简单的数据结构操作到复杂的实际问题解决，逐步提高学生的实践能力。
二、学情分析
在本章节“3.2数据与结构（第一课时）”的教学中，考虑到学生的学科背景和认知水平，进行以下学情分析：
1.学生已具备一定的信息技术基础，掌握了基本的编程知识和算法，但数据结构的概念和具体应用可能较为陌生，需要从实际案例入手，引导学生逐步理解。
2.高中阶段的学生正处于抽象逻辑思维发展的关键期，对于数据结构这一抽象概念的理解和运用，需要通过具体的实例和操作来培养。
4.拓展阅读与思考：
-推荐阅读与数据结构相关的文章或书籍，了解数据结构在计算机科学中的发展历程和最新研究成果。
3.2数据与结构(第二课时)优秀教学案例2022~2023学年教科版高中信息技术必修1
1.现实生活情境的引入：通过模拟超市商品管理的情景，让学生直观地感受到数据结构在实际生活中的应用，增强了学生的学习兴趣和动力。
2.问题导向的教学策略：提出一系列与数据结构相关的问题，引导学生主动思考和探索，培养了学生的解决问题能力和逻辑思维能力。
3.小组合作的学习方式：将学生分成小组，进行讨论和合作，培养了学生的团队精神和合作能力，同时也促进了学生之间的交流和分享。
3.2数据与结构（第二课时）优秀教学案例2022~2023学年教科版高中信息技术必修1
一、案例背景
在2022-2023学年教科版高中信息技术必修1的第三单元“数据与结构”第二课时中，我作为一名特级教师，面临着一个关键的教学挑战：如何让学生理解和掌握数据结构的基本概念，并能够运用这些知识解决实际问题。
此外，我还计划运用互动式教学方法，如小组讨论和编程实践，以提高学生的参与度和动手能力。通过这些教学活动，我希望能够培养学生的逻辑思维能力，提高他们解决实际问题的能力。
Hale Waihona Puke 二、教学目标（一）知识与技能
在本次教学中，我期望学生能够掌握数据结构的基本概念，包括栈、队列、列表等，并了解它们在实际问题中的应用。学生应能够理解数据结构在算法设计中的重要性，并能够分析不同的数据结构对算法性能的影响。此外，我还希望学生能够熟练使用编程语言实现基本的数据结构，并能够运用这些数据结构解决实际问题。
（三）小组合作
小组合作是一种有效的教学策略，能够培养学生的合作能力和团队精神。在教学过程中，我会将学生分成小组，让他们在小组内进行讨论和合作。例如，在讨论如何实现一个数据结构时，学生可以相互交流自己的想法和思路，共同解决问题。
（四）反思与评价
反思与评价是教学过程中的重要环节，能够帮助学生巩固所学知识，提高他们的自我认知和自我调节能力。在教学过程中，我会引导学生进行反思和评价。例如，在实现一个数据结构后，我会让学生回顾自己的思路和做法，思考如何改进和完善。
教科版高一信息技术必修1第三单元32数据和结构教学设计
教科版高一信息技术必修1第三单元32数据和结构教学设计3.2数据与结构本节内容按2课时设计。
第一课时教学重点】简单数据类型与线性数据结构。
教学难点】线性数据结构。
教学过程】一、引入学生预，阅读第56、57页“任务一探究网购订单处理”之“活动1了解订单数据”，填写第57页的表3.2.1.教师检查，并评讲填写情况，引出数据类型。
表3.2.1网购中的订单数据网站名称某电商网站订单中的数据商品名称单价数量姓名Python中对应的数据类型字符串浮点型整型字符串日期型布尔型（逻辑型）高中生学籍网出身日期是否团员二、数据类型1.认识Python简单数据类型在Python语言中，简单数据类型有整数（int）、浮点数（float）、字符串（str）、布尔（bool）等数据类型。
教师示范操作】type(8)。
#type()函数返回数据的类型class 'int'。
#返回'int'类型type(3.14)class 'float'。
#返回'float'类型type('Thank you!')class 'str'。
#返回'str'类型type(True)class 'bool'。
#返回'bool'类型2.相识Python复合数据类型在Python语言中，复合数据类型有元祖（tuple）、集合（set）、列表(list)、字典(dict)等。
教科版高一信息技术必修1第三单元3.2数据和结构教学设计①元祖例如，某用户预订了商品编号为“IDxxxxxxx”、单价为15.68元、数量为36，可将这3个不同类型的简单数据组织成一个复合数据类型——元祖。
记作：BookInfo0=("IDxxxxxxx",15.68,36)另外一用户预订了商品编号为“IDxxxxxxx”、单价为20元、数目为2，可记作：BookInfo1=("IDxxxxxxx",20,2)BookInfo0=("IDxxxxxxx",15.68,36)type(BookInfo0)class 'tuple'。
(完整版)数据结构教案
(完整版)数据结构教案1. 引言本教案旨在介绍数据结构的基本概念和常用算法，并提供相应的教学资源和活动设计，以帮助学生掌握数据结构的核心知识和能力。
2. 教学目标- 了解数据结构的概念和作用；- 能够使用常见的数据结构（如链表、栈、队列、树、图等）进行问题建模和解决；- 掌握基本的数据结构算法（如排序、查找、遍历等）；- 培养学生的编程能力和解决实际问题的能力。
3. 教学内容3.1 数据结构基础- 数据结构的定义和分类；- 数组和链表的比较与应用；- 栈和队列的概念及应用；- 树的基本概念和遍历方法；- 图的基本概念和遍历方法。
3.2 数据结构算法- 排序算法：插入排序、选择排序、冒泡排序、快速排序、归并排序；- 查找算法：顺序查找、二分查找；- 图的最短路径算法：Dijkstra算法、Floyd算法。
4. 教学方法- 讲授理论知识：通过讲解、示意图和实例等形式，向学生介绍数据结构的基本概念和算法；- 编程实践：让学生通过编写程序来实现常见的数据结构和算法，并解决相关问题；- 组织小组讨论和实践活动：让学生合作完成数据结构相关的实际案例分析和解决方案设计。
5. 教学评估为了评价学生的研究效果和能力，我们将采用以下评估方式：- 课堂作业：包括理论题和编程题，用于检查学生对数据结构的理解和应用能力；- 项目实践：学生需要独立或小组完成一个数据结构相关的实际项目，并进行展示和报告；- 期末考试：综合测试学生对数据结构知识的掌握情况。
6. 教学资源为了辅助教学和学生的研究，我们准备了以下教学资源：- 教材：精选的数据结构教材，供学生进行参考和深入研究；- 幻灯片：用于课堂讲解和学生研究的幻灯片，清晰呈现数据结构的概念和算法；- 编程实践指导：提供编程实践的指导和示例代码，帮助学生快速上手；- 练题和答案：提供大量的练题和详细答案，供学生巩固理论知识和算法思维。
7. 教学活动设计为了培养学生的研究兴趣和主动性，我们将设计以下教学活动：- 小组讨论：学生分组进行数据结构相关的主题讨论，分享思路和解决方案；- 编程比赛：组织学生参加数据结构编程比赛，以提高他们的编程能力和算法思维；- 实例分析：选取经典的数据结构实例，引导学生进行分析和实现，加深对数据结构的理解；- 视频讲解：录制有关数据结构的视频讲解，在线平台上供学生随时观看和研究。
《3.2 数据与结构》作业设计方案-高中信息技术教科版19必修1
《数据与结构》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本节课的作业旨在帮助学生巩固数据与结构的基础知识，了解不同类型数据结构的特性和应用，提高他们在实际问题中运用数据结构的能力。
二、作业内容1. 基础概念理解a. 要求学生完成一份关于数据结构基本概念的测试卷，包括但不限于：数据、数据结构、线性结构、树形结构、图状结构等概念的理解和辨析。
b. 完成一篇关于数据结构在计算机科学中的应用的阅读理解，并撰写一篇简短的读后感。
2. 数据结构应用实践a. 给学生提供一些实际生活中的问题，如：物品分类、路径规划、资源分配等，让他们选择一种合适的数据结构（如：数组、链表、栈、队列、树、图等）来解决这些问题。
b. 要求学生利用所学的数据结构，设计一个简单的程序或算法来解决上述问题。
c. 针对学生作业中出现的典型错误，组织讨论和讲解，加深学生对数据结构特性和应用的理解。
三、作业要求1. 独立完成：作业需学生独立完成，不得抄袭。
2. 质量优先：提交的作业应清晰、准确地表达自己的观点和思想，字数不少于XX字。
3. 实践操作：要求学生对所学的数据结构进行实践操作，提高应用能力。
4. 时间安排：请在规定时间内完成作业，逾期不补。
四、作业评价1. 作业评价将根据学生的完成质量、实践操作和讨论表现进行综合评定，成绩将纳入信息技术课程的总评。
2. 评价标准包括：概念理解是否准确、问题分析是否合理、数据结构设计是否恰当、程序或算法实现是否正确等。
3. 对于作业中出现的典型错误，教师将进行集中讲解和纠正，以避免在后续学习中重复出现。
五、作业反馈1. 学生提交作业后，教师将对作业进行批改，并给出反馈意见。
2. 对于作业中存在的问题，教师将与学生进行沟通，帮助其找出问题所在，并提供改进建议。
3. 对于普遍存在的问题，教师将在课堂上进行讲解和说明，以促进全班学生对知识的理解和掌握。
4. 鼓励学生在学习过程中积极与教师互动，提出疑问和建议，共同促进信息技术课程的学习和提高。
3.2数据与结构第一课时_教学设计教科版必修1
教育科学出版社高中信息技术必修1 数据与计算《3.2 数据与结构（第一课时）》教学设计【教学目标】1.知识与技能(1)认识不同的数据类型，以及它们的特点。
(2)熟悉队列结构的概念和特点。
2.过程与方法(1)能够使用python语言对队列进行操作。
(2)能够比较不同数据结构的特点，并会选用合适的数据结构组织数据来解决简单问题。
3.情感态度价值观(1)增强对信息技术的求知欲，养成积极地学习和使用信息、参与信息的态度。
(2)通过完成活动,学生理解并掌握计算机语言处理问题的思维方式，感受编程的价值从而运用到实际生活中。
【教学重难点】教学重点：理解线性数据结构的数据间关系。
教学难点：理解复合数据类型；学会根据问题的需要选择合适的数据结构对问题抽象组织，进而解决问题。
【教学方法】情景导入法、项目教学法、微课教学法、实践体验法、自主探究法。
【授课时间】1课时【教学过程】一、导入新课通过观看视频来了解“约瑟夫问题”，提出问题：1.为什么约瑟夫和他的朋友，最后能活下来呢?2.约瑟夫和他的朋友，一开始要站在什么位置才能逃避死亡?二、学习目标【项目主题】网络购物【项目目标】通过项目活动，认识相关数据的组织方法，了解数据之间的关系，理解几种典型的数据结构，为利用数据、实现数据的价值做准备。
队列：熟悉队列的概念和特点，能够使用Python语言对队列进行操作。
【项目任务】探究网购订单处理三、活动1 了解订单数据在当今信息时代，网上购物已成为人们的一种非常重要的购物方式。
在网上购物时，在我们提交订单后，网页上就会显示订单数据，请你参照图所示的订单数据填写如下表内容。
【数据类型】（一）简单数据类型1整数（int）：包括正整数、负整数和0。
2.浮点数（float）：浮点数由整数与小数部分组成。
3.字符串（str）：（1）字符串就是文本，可以是字母、数字或符号。
（2）字符串两端需加引号（'或”）。
（3）输出时原样显示引号中的内容。
空间数据结构与管理
01
03
02
坐标序列法的优缺点
优点：文件结构简单，易于实现以多边形为单位的运算和显示。 缺点：①多边形之间的公共边界被数字化和存储两次，由此产生冗余和碎屑多边形；如重叠陕长多边形及裂缝的产生。 ②每个多边形自成体系而缺少邻域信息，难以进行邻域处理，如消除某两个多边形之间的共同边界； ③不能解决“洞”和“岛”之类的多边形嵌套问题。 ④没有方便方法来检查多边形边界的拓扑关系正确与否，如有无不完整的多边形（死点）或拓扑学上不能接受的环（奇异多边形）。 这种方法可用于简单的粗精度制图系统中。
Ⅱ树状索引编码法
采用树状索引以减少数据冗余并间接增加邻域信息，方法是对所有边界点进行数字化，将坐标对以顺序方式存储，由点索引与边界线号相联系，以线索引与各多边形相联系，形成树状索引结构。
线与多边形之间的树状索引
图形数据
4
二、矢量数据结构
定位明显：其定位是根据坐标直接存储的，无需任何推算。 属性隐含：属性则一般存于文件头或数据结构中某些特定的位置上。 矢量数据结构图形运算的算法总体上比栅格数据结构复杂的多，在叠加运算、邻域搜索等操作时比较困难，有些甚至难以实现， 在计算长度、面积、形状和图形编辑、几何变换操作中，矢量结构有很高的效率和精度。
02
03
04
手工获取，专题图上划分均匀网格，逐个决定其网格代码。
由矢量数据转换而来。
扫描仪扫描专题图的图像数据{行、列、颜色（灰度）}，定义颜色与属性对应表，用相应属性代替相应颜色，得到（行、列、属性）再进行栅格编码、存贮，即得该专题图的栅格数据。
遥感影像数据，对地面景像的辐射和反射能量的扫描抽样，并按不同的光谱段量化后，以数字形式记录下来的像素值序列。
3.2数据与结构-【新教材】教科版(2019)高中信息技术必修一教案
教科版2019信息技术必修1数据与计算第3单元认识数据3.2数据与结构教学设计【教材分析】本项目包含“任务一探究网购订单处理”和“任务二探究快件配送过程”两个任务。
任务一包含两个活动：“活动1了解订单数据”，“活动2编制订单数据处理程序”。
任务二包含三个活动：“活动1了解快件派送线路”，“活动2了解物流网络”，“活动3规划取快递最快路线”。
任务一是让学生通过“活动1”，亲身体验数据的类型：字符串、数值（整数、浮点数）、布尔型（逻辑值），理解各种不同类型的数据的基本处理方式；通过“活动2”，以队列为例（Python中以列表实现），认识和掌握数据结构是对数据间关系的抽象和组织，引导学生深刻领会应用数据结构解决学习和生活实际问题，并能举一反三触类旁通。
两个活动相互关联，前者主要是对数据的简单类型建立感性认识，后者是对简单数据类型进行组织和结构化（成为复合数据类型），以便与实际应用更好对接，建议任务一安排1课时。
任务二有三个重要内容：一是通过“活动1”，了解快递派送线路，领会可将快递（货物）运送的线路抽象为“树”结构，“透过现象看本质”（不再是一对一的线性关系，而是一对多的非线性关系）。
二是通过“活动2”，了解物流网络，领会将物流网络抽象为“图结构”，认识“多对多”的关系。
三是通过“活动3”，了解图的遍历，善于将深度优先遍历转化为树形结构进行分析，并计算最短用时。
建议任务二安排1课时。
通过两个任务的学习，使学生能了解数据的简单类型，了解数据结构（列队、树、图）及其应用和简单操作【教学建议】计算机是处理数据的工具，不同类型的数据所表达的意义不一样，编码方式不一样，因此适用的运算也不一样，而且，更重要的是，许多零散的小规模的数据，往往还要用一定的结构形式组织起来（如集合、队列、栈、树、图），实现更复杂的结构，与实例应用对接。
项目教学法主张先练后讲，先学后教，强调学生的自主学习，主动参与，从尝试入手，从练习开始，调动学生学习的主动性、创造性、积极性等，学生唱“主角”，而老师转为“配角”，实现教师角色的换位，有利于加强对学生自学能力、创新能力的培养。
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3、树：
非线性结构：至少存在一个数据元素，有两 个或两个以上的直接前驱（或后继）元素。
第三章 计算机控制系统的软件基础 三、数据查找
沈阳工程学院动力系 崔长春
关键字是数据元素、接点和记录的标识，可以是数值或字符。 关键字如果按关键字值大小顺序排列，查找最节省时间。 数据查找就是将待查关键字和实际关键字作比较的过程。 顺序查找：从数据表头开始，依次取出每个数据元素的关键字与 待查关键字作比较； 速度最慢，平均查找次数 N/2 直接查找：利用数据元素的关键字与存储地址之间的函数关系直 接运算求得； 散列查找：对关键字做某种运算后直接确定其相应地址；
堆栈
插入和删除数据要先进后出；
只能在表的栈顶段进行。
第三章 计算机控制系统的软件基础 2、链表：
沈阳工程学院动力系 崔长春
节点=数据元素+指针 特点：
存储单元可以是连续的，也可以是不连续的； 用指针指示数据的存储位置；
可对链表任意位置进行插入和删除（图3-17、图3-18）；
结构：图3-19
2、链表：
特点：存储单元可以是连续的，也可以是不连续的；
用指针指示数据的存储位置； 3、树：
特点：非线性结构
线性表 第三章 计算机控制系统的软件基础
沈阳工程学院动力系 崔长春
若干个数据项组成的有序集合，表中数据项在逻辑上是相互 邻接的。
插入和删除数据可任意进行；
学号
a1 a2 … a30 2008****01 2008****02 … 2008****30
选择排序：每次找出数据表中关键字的最小项，将其与表中第一
个大于它的项对换。 冒泡排序：
升序排序：从小到大排列（从后往前，两两相邻元素进行比较，将较小的 数据元素交换到前面） 降序排序：从大到小排列
快速排序
5、快速排序 第三章 计算机控制系统的软件基础
沈阳工程学院动力系 崔长春
第一遍排序：
取第一个关键字K1 ⅰ）从后往前找，如果K1大就对换； ⅱ）从前往后找，如果K1小就对换； ⅲ）反复重复ⅰ）、ⅱ），直到以K1为中心，分成大小两部分 为止。 第二遍排序：对大小两部分，以同样的方法分别排序，变成了四
沈阳工程学院动力系 崔长春 第四节 数据库系统
数据库：就是"按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库" 数据库系统：采用数据库技术的计算机系统，通常由数据库、 硬件支持系统、软件支持系统和数据库管理员
四部分组成。
实时数据库：实时的管理数据和处理数据
第三章 计算机控制系统的软件基础
沈阳工程学院动力系 第三章 重点及难点
第三章 计算机控制系统的软件基础
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第三章 计算机控制系统的软件基础
第一节 操作系统基础
第二节
第三节 第四节
典型操作系统介绍
数据结构 数据库系统
第三章 计算机动力系 崔长春 数据结构
软件在计算机中的结构称为计算结构。 逻辑结构--程序的算法结构，即计 算机所能接受的数学模 型的表达形式。
程序结构 计算结构
过程μ 顺序
物理结构--程序的控制结构，即根 据确定的算法，通过确 数据结构 定的计算机提供的操作 指令或高级程序设计语 N Y 言编制程序，通过程序 条件 控制计算机一步步实现 条件 P1 P2 N Y 算法所确定的逻辑。
P2 P1 条件选择
条件循环
第三章 计算机控制系统的软件基础
逻辑结构 物理结构
程序结构
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计算结构 数据结构 物理结构--数据的存储结构，表示数据在 计算机存储器中的存储形式； 逻辑结构--数据的外部结构，表明数据的 表示方法和组织方法，反映了 与计算机硬件无关的数据之间 的关系。
操作系统与数据结构的关系
操作系统担负着控制和管理计算机系统的重任，它的主要任
数据元素：数据的基本单位，可由多个数据项组成； 数据对象：具有相同性质的数据元素的集合； 数据结构：数据元素之间存在的逻辑结构和物理结构；
第三章 计算机控制系统的软件基础 二、常用数据结构
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1、顺序结构:
特点：存储单元必须是连续的； 种类：线性表、数组、堆栈、队列；
N较大时
四、数据排序 第三章 计算机控制系统的软件基础
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把无序的数据表按关键字值大小顺序排列， 变成有序的数据表。
插入排序：每次把第i个关键字与前i-1个逐个进行比较，小的往 前调，大的往后调； 希尔排序：反复比较两个相距d的关键字，按大小排序；不断缩 小d，直至d＝1为止；
第三章 计算机控制系统的软件基础
上节重点及难点 沈阳工程学院动力系
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操作系统的功能 处理机管理：分配CPU，满足多任务同时运行的要求；
作业管理：建JCB、选取作业、建立进程和分配资源、善
后处理
进程管理：建PCB、为进程调配CPU；
交通管理：进程的状态转变
、互斥与同步、通信、死锁
存储管理：管理内存储器和外存储器，合理利用存储空间； 设备管理：管理I/O设备，提高设备利用率； 文件管理：负责文件的存取和管理； 用户接口：提供和用户发生联系的接口程序；
务是对系统的资源进行管理，以实现资源的共享。系统资源
的属性和状态等都需要用数据结构来描述。
第三章 计算机控制系统的软件基础
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第三节
一、数据结构的基本概念
数据结构
数据：信息的载体，计算机加工处理的对象；
数值数据—整数、实数、复数； 非数值数据—字符、文字、图形、图像、语音等；
折半查找： 第三章 计算机控制系统的软件基础
沈阳工程学院动力系 崔长春
关键字顺序排列，与位于中间的关
键字进行比较，不断确定查找范围；
查找次数 log2 N 1
分块查找： 将关键字分成若干块，块间按大小排序， 块内不排序；先折半查找位于
哪个块，再在块内顺序查找；
平均查找次数
N
N log2 N 1
崔长春
1、操作系统的功能
处理机管理：分配CPU，满足多任务同时运行的要求； 存储管理：管理内存储器和外存储器，合理利用存储空间； 设备管理：管理I/O设备，提高设备利用率；
文件管理：负责文件的存取和管理；
用户接口：和用户发生联系的接口；
2、常用的几种数据结构及特点
顺序结构：存储单元必须是连续的
线性表、数组、堆栈（先进后出）、队列（先进先出）
个部分；
第三遍排序：对四个部分分别排序，变成了八个部分； … 直到每部分只剩下一项为止。
第三章 计算机控制系统的软件基础
沈阳工程学院动力系 崔长春
作业3-1：任选一种数据排序方法，将以下数据 49，60，13，71，3，34，21，57 按从小到大顺序排列，并说明排序过程。
第三章 计算机控制系统的软件基础
姓名
*** ** … ***
性别
女 女 … 男
…
… … ... …
成绩
优 良 … 及格
存储地址： Loc(a ) Loc(a ) (i 1) L i 1
第三章 计算机控制系统的软件基础
数组
沈阳工程学院动力系 崔长春
查找、存取、修改数据要求坐标；
队列
插入和删除数据要先进先出; 在表首删除数据项，在表尾增加数据项。
链表：存储单元可以是连续的，也可以是不连续的；
树：非线性结构
3、数据查找：利用关键字进行数据查找； 4、数据排序 把无序的数据表按关键字值大小顺序排列。