第三單元 特殊的線性表項(xiàng)目五 模擬實(shí)現(xiàn)軟件的撤消功能——棧的應(yīng)用第一課時(shí) 分析問(wèn)題 ?教材分析本節(jié)的主要內(nèi)容是分析問(wèn)題。通過(guò)以模擬實(shí)現(xiàn)軟件的撤消功能為主線，整個(gè)項(xiàng)目分為問(wèn)題分析、設(shè)計(jì)算法和程序?qū)崿F(xiàn)三個(gè)部分。本節(jié)課時(shí)是從“撤消字符操作”的實(shí)例中分析出后輸入的字符先撤消的思想方法，將這一思想方法圖形化后，引出另一種受限制的線性結(jié)構(gòu)——“棧”的概念，并通過(guò)活動(dòng)幫助學(xué)生加深理解。在這一課時(shí)過(guò)程中，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和計(jì)算思維。?教學(xué)目標(biāo)1.理解棧的概念和特征；2.理解棧頂指針的作用；2.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和計(jì)算思維能力。?教學(xué)重點(diǎn)1.理解棧的概念和特征。?教學(xué)難點(diǎn)1.理解棧的概念和特征。2.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)和計(jì)算思維能力。?教學(xué)方法體驗(yàn)法、講授法、討論法、示例法?教學(xué)準(zhǔn)備　　計(jì)算機(jī)教室、多媒體設(shè)備、多媒體廣播軟件、教學(xué)課件、Python編程環(huán)境、學(xué)生上機(jī)練習(xí)的程序文件，預(yù)先編制的Python程序文件等。?教學(xué)過(guò)程一、新課導(dǎo)入隊(duì)列是一種操作受限制的線性表，只允許先進(jìn)先出。還有一種操作受限制的線性表，即棧，它的特點(diǎn)和隊(duì)列恰好相反，是后進(jìn)先出。日常學(xué)習(xí)和工作中，人們使用的許多應(yīng)用軟件，如辦公軟件大多提供了“撤消”功能。該功能允許用戶撤消有限的操作步驟，方便恢復(fù)到誤操作之前的狀態(tài)(圖3-6)。而這一功能就可以借助棧來(lái)實(shí)現(xiàn)。       二、分析問(wèn)題要實(shí)現(xiàn)撤消功能，首先要思考操作的順序問(wèn)題。例如，輸入 abcde的操作順序是先輸入a,然后是b,再是c……而撤消的時(shí)候是按逆序，先撤消e,再撤消d……可以看出，后輸入的先撤消，先輸入的后撤消，如圖3-7所示。如果用某種后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)鍵入a存儲(chǔ)a,b,c,d,e的話，可以方便地實(shí)1操作現(xiàn)撤消。這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)稱為棧。圖3-7撤消菜單思考與討論生活中是否還有其他類似的后進(jìn)先出的例子？彈匣裝子彈；“QQ音樂(lè)”在順序播放模式下，最后選入播放列表的歌曲第一個(gè)播放，第一個(gè)進(jìn)入列表的最后個(gè)播放等。 三、棧核心概念棧( stack)：是一種僅允許在表的一端進(jìn)行插入或刪除操作的線性表。這一端被稱為棧頂(top)，棧也稱為后進(jìn)先出( last in first out,LIFO)線性表。小貼士棧屬于線性表的一種，是操作上有限制的線性表，只允許在棧頂進(jìn)行操作。 要理解棧這個(gè)概念，首先要明白“棧”這個(gè)字的字面意思，如此才能把握本質(zhì)。“棧”的意思是存儲(chǔ)貨物或供旅客住宿的地方，可引申為倉(cāng)庫(kù)、中轉(zhuǎn)站，所以引入到計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里就是指數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)的地方，是一種只能在表的一端進(jìn)行插入(進(jìn)?；蛉藯?/span>)和刪除(出?；蚴峭藯?/span>)操作的線性表。它按照后進(jìn)先出的原則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，先進(jìn)入的數(shù)據(jù)被壓入棧底，最后進(jìn)入的數(shù)據(jù)在棧頂，需要讀數(shù)據(jù)的時(shí)候從棧頂開始彈出數(shù)據(jù)(最后進(jìn)去的一個(gè)數(shù)據(jù)被第一個(gè)讀出)。日常生活中有很多后進(jìn)先出的例子，如碗柜里的一疊碗(圖3-10)，先放進(jìn)去的在下面，后放進(jìn)去的在上面，取碗時(shí)只能從上面開始取，即先取到的是最后放上去的；又如冰糖葫蘆串(圖3-11)，先串進(jìn)去的冰糖葫蘆在下面，后串進(jìn)去的冰糖葫蘆在上面，吃的時(shí)候通常是后串進(jìn)去的冰糖葫蘆先吃到，而先串進(jìn)去的冰糖葫蘆后吃到。        圖3-10碗柜里的碗                 圖3-11冰糖葫蘆串棧的抽象數(shù)據(jù)類型表示如下：   ADT Stack：數(shù)據(jù)對(duì)象：D={ai｜ai,∈ ElemSet,i=l,2,…,n,n>=0}數(shù)據(jù)關(guān)系：R={ai-1,ai>｜ai-1,ai ∈ D,i=2,…,n}  #an為棧頂基本操作：def _init_(self)    #初始化一個(gè)空棧    def SEmpty(self)  #若?？?，則返回True,否則返回False    def GetTop(self)  #返回棧的棧頂元素    def Push(self, e)   #e元素進(jìn)棧    def Pop(self)   #返回出棧元素  棧有兩種存儲(chǔ)方式，一種是用數(shù)組存儲(chǔ)，這種方式存儲(chǔ)的棧稱為順序棧；另一種用鏈表存儲(chǔ)，這種方式存儲(chǔ)的棧稱為鏈?zhǔn)綏?。一般根?jù)進(jìn)棧元素個(gè)數(shù)是否確定來(lái)選擇存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，元素個(gè)數(shù)確定的用順序棧，不確定的用鏈?zhǔn)綏！?/span>?????????????   四、課堂活動(dòng)1.請(qǐng)嘗試寫出棧的抽象數(shù)據(jù)類型定義。2.網(wǎng)上搜索列車調(diào)度方法，根據(jù)圖3-8畫出用棧進(jìn)行調(diào)度的過(guò)程示意圖，并說(shuō)明調(diào)度的原理。圖3-8列車調(diào)度示意    參考答案：1.ADT Stack：數(shù)據(jù)對(duì)象：D={ai｜ai,∈ ElemSet,i=l,2,…,n,n>=0}數(shù)據(jù)關(guān)系：R={ai-1,ai>｜ai-1,ai ∈ D,i=2,…,n}  #an為棧頂基本操作：def _init_(self)    #初始化一個(gè)空棧    def SEmpty(self)  #若?？眨瑒t返回True,否則返回False    def GetTop(self)  #返回棧的棧頂元素    def Push(self, e)   #e元素進(jìn)棧    def Pop(self)   #返回出棧元素 2.      

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高中信息技術(shù)滬教版 (2019)選修1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)電子課本

1. 分析問(wèn)題

版本： 滬教版 (2019)

年級(jí)： 選修1 數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

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