3.2 数据与结构第二课时 课件(共28张PPT)-2023—2024学年高中信息技术教科版(2019)必修1

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3.2 数据与结构第二课时 课件(共28张PPT)-2023—2024学年高中信息技术教科版(2019)必修1

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(共28张PPT)
1、下列选项不属于Python语言中的数据类型是( )
A.整数 B.列表 C.数组 D.字典
2、下列选项属于Python语言中的简单数据类型是( )
A.布尔 B.元组 C.列表 D.数组
知识回顾
C
A
3.2 数据与结构(二)
项目:网络购物
数据结构
数据结构是存在特定关系的数据元素的集合。
在解决有些问题时,一些相关联的数据集中在一起,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
线性数据结构又称为线性表。
当前元素
前驱元素
后继元素
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。
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一次添加(进队),在另一端依次删除(出队)。
alphabat=[“A”,“B”,“C”,“D”,“E”,“F”,“G”,“H”]
例如:
结尾添加字母“I”:alphabat.append(“I”);删除首字母“A”:alphabat.pop(0)
A
B
C
D
E
F
G
H
我们可以通过对应的方法对列表进行操作:
pop(0)方法可以删除列表的首元素,append方法可以在列表尾部添加一个数据;
活动1 了解快递派送路线
每个快递员只负责固定的派送范围,他们从快件派送点领取快件后,分别送往各自负责的快件领取点(比如小区门卫处、单位门卫处)或者具体用户。
派送点
学校收发室
某单位传达室
收件人A同学
收件人B同学
职工小王
职工小李
树结构
树结构是一种具有层次关系的非线性结构。树是由n(n≥0)个节点组成的有限集合。
若n=0,则称为空树。任何一个非空树均满足以下两个条件:
(1)仅有一个称为根的节点:
(2)当n>0时,其余节点可分为m(m≥0)个互不相交的有限集合,其中每个集合又是一棵树,并称为根的子树。
1.A是B,C,D的根节点,B,C,D是A的子树:
2.B是E,F,G的根节点,E,F,G是B的子树:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
树结构的特点
树根结点(简称“根结点”):每一个非空树都有且只有一个被称为根的结点。右下图中,结点A就是整棵树的根结点。树根的判断依据为:如果一个结点没有父结点,那么这个结点就是整棵树的根结点。
叶子结点:如果结点没有任何子结点,那么此结点称为叶子结点(叶结点)。
例如下右图中,结点E、F、K、L、M、C、H、I、J都是这棵树的叶子结点。
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
如何创建树结构?
练一练
创建树结构的数据:
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
输出字母“I”怎么办?
List=[“A”]
list=[(“B”,“C”,“D”)]
list=[(“E”,“F”, “G”), (“H”,“I”,“J”)]
Print(list[2][1])
霍城县第二中学
语文教研组
数学教研组
英语教研组
物理教研组
生化教研组
政史地教研组
信息技术教研组
音体美教研组
高二
年级部
高一
年级部
高三
年级部
宿管部
食堂管理
教务处
教研室
德育处
平安办
后勤
财务室
霍城县第二中学组织构架树
行政划区构架树
活动2 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。请你查看图3.2.5中的物流过程,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3.2.6补充完整,了解商品配送的路线特点。
岳阳市
南通市
扬州市
3.2.3 物流数据图形化示意图:
长沙
南京
泰州
图结构
图结构是由一组节点(称为项点)和一组节点问的连线(称为边或弧)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。
1
2
3
5
4
8
7
9
6
标为“1”的顶点与两条边相连,顶点“4”与“2”,“8”,“9”相连。
图结构应用——网络管理系统流程图
图结构的应用——运输道路
在物流网络中,分拨中心、配送中心、货物需求点等可以抽象为图的顶点,城市道路、各级铁路等可以抽象为图的边,如城市以及城市之间的运输道路就是图结构。利用图结构,我们还可以解决物流中的许多问题,如道路网络分析、车辆运营安排等。
南京大学
理工学院地图
图结构的应用——校园地图
中国高铁地图
图结构的应用——高铁地图
活动3 规划取快递最快路线
某同学网购的书已经到达家附近的快递门店,需要他自己去取。不巧的是,这次购买的三本书是三个不同的物流公司派送的,他家与各快递门店的位置如右图所示
地点——地点 时间/分
家——快递门店A 2
家——快递门店B 5
家——快递门店C 10
快递门店A——快递门店B 4
快递门店A——快递门店C 6
快递门店B——快递门店C 4
该同学估算了在这些地点之间步行需要的时间,
详见表3.2.2.
快递门店B
快递门店A
快递门店C

活动3 规划取快递最快路线
请你帮他规划最省时的路线,然后设计算法解决问题并在下框中描述你的算法。
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。
地点——地点 时间/分
家——快递门店A 2
家——快递门店B 5
家——快递门店C 10
快递门店A——快递门店B 4
快递门店A——快递门店C 6
快递门店B——快递门店C 4

快递门店C
快递门店A
快递门店B
Python 中的复合数据类型
我们发现分析过程的图形是树结构,树中的节点表示当前所在的位置,边表示选择的线路。利用树结构,我们能够更清晰地实现不重复、不遗漏地列举所有做法,更利千通过比较得到最优解。
分析队列、树、图三种结构的区别
结构类型 数据(节点)之间的关系
生活中相应结构应用举例
队列 (线性)


一对一
排队
一对多
行政区划、书本目录结构
多对多
全国航运图、铁路运输、电话网络、互联网等
小结
数据与结构
数据结构
数据结构举例
集合结构
线性结构(队列)
树结构
图结构
线性结构:排队
树结构:行政区划
图结构:交通运输
课堂练习
1、树结构是存在特定( )的数据元素的集合。
2、队列的插入操作是在( )
3、树最适用于组织什么关系的非线性结构?( )
A.结构 B.关系 C.运算 D.算法
B
A.队尾 B.队首 C.队列任意位置 D.队列中间位置
A
A.有序的 B.分层次的 C.无序的 D.无关系的
B
课堂练习
4、一个队列的出队顺序是4,3,2,1,则队列入队序列是( )。
5、中国图书馆图书分类法将所有学科的图书按其学科内容分成几个大类,每一大类下又许多小类,每一小类下再细分子小类。最后,每一种书都可以分到某一类目下,每一个都有一个类号。下列哪种数据结构适合处理这种数据关系 ( )
A.线性表 B.队列 C.树结构 D.图结构
A.1,2,3,4 B.4,3,2,1 C.1,3,2,4 D.3,4,1,2
B
C
课堂练习
判断题
1.线性表中的数据元素之间是一对多的关系。( )
2.在队列中,只能在一端依次添加数据元素,在另一端依次删除数据元素。( )
3.在 Python 语言中,列表和字符串属于复合数据类型。( )
4.在树结构中,一棵树可以有多个根节点。( )
5.在图结构中,每个顶点只能有一个顶点与其相连。( )
×
×

×

课堂练习
《红楼梦》中荣国府的家族树如图3-2-8所示,请根据图中提供的内容回答下列问题。
1、这棵树的根节点是
2、根节点的子树有 根。
3、“贾赫”节点的子节点是
4、“贾宝玉”节点的父节点是
贾代善
3
贾琏、贾迎春
贾政
感谢各位聆听

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