資料結構基本概念

(1)

講師：洪安

資料結構基本概念

Data Structure

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資料結構(Data Structure)

 課程目的



根據資料的特性與數量，將資料作最適當的安排、儲存，以方便資料的更新及存取

 重要性



資料結構暨演算法(Data Structure & Algorithm) 名列電腦相關課程的第一名 (1980 年期末之問卷調查，調查對象為美國著名大學之電機、資訊系主任)

2

2 資料結構與C++程式設計進階班

(3)

資料(Data)與資訊(Information) (1/2)

 資料 (Data)



表達一個觀念或一個事件的一群文字、數字、符號或圖表

 資訊 (Information)



從一大群資料中，經過有系統的整理、分析、加工處理所提煉出來的，可以作為參考或決策依據、有意義的文字、數字、符號或圖表

(4)

資料(Data)與資訊(Information) (2/2)

4

(5)

資料表示法 –浮點數

 不帶正負符號的固定點式(Unsigned Integer)



這種表示法通常佔兩個位元組，全部的位元均用來表示一個數值，其數值的範圍為0至65535之間

 短浮點式

 長浮點式

(6)

資料結構課程探討六大主題

1.

節省記憶體空間

2.

各種不同的資料結構表示法和其相關的演算法

3.

有效地改進演算法的效率，使程式的執行速度更快

4.

以最有利於使用者介面之方式來建構資料存取方法、資料儲存之結構和資料儲存之媒體

5.

資料處理的各種技巧，比如：排序、搜尋、合併、更新、分配等演算法之介紹和比較

6.

程式模組織單元化，以有效提昇軟體開發之生產力

6

(7)

選擇資料結構的考量

1. 資料量的多寡？

2. 資料有沒有常常增刪或更新？

3. 資料擷取次數之多寡？

4. 儲存資料所需之記憶體空間？

5. 擷取資料所能忍受的時間？

6. 是否很容易編寫程式碼？

7. 要不要預留很大的記憶體空間？

8. 當找不到所需的資料時，是否花很長的一段時間

才能確定？

(8)

程式的發展步驟 (1/2)

1. 分析問題：



分析資料、分析研究問題，決定是否採行計算機作業，規劃輸入輸出格式，尋求一個解決的方法

2. 撰寫演算法：



根據問題規格，撰寫合適之演算法

3. 撰寫程式：



選擇適當之程式語言，將演算法的處理邏輯逐步轉換成程式

8 資料結構與C++程式設計進階班 8

(9)

程式的發展步驟 (2/2)

4. 編輯程式：



利用電腦終端設備，輸入及編輯程式

5. 編譯、除錯、測試及執行程式：



計算機處理、饋入、編譯、執行、除錯及測試

6. 文件整理：



包含演算法、操作說明、原始程式列印、測試資料及測試結果

(10)

判斷程式好壞的標準 (1/2)

1.正確性：



是否完成所規定之事項，並正確的解決問題

2.可讀性：



是否讓人容易了解程式之原意

3.易維護性：



程式是否具有單元程序、結構化、模組化之基礎

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判斷程式好壞的標準 (2/2)

4.清晰性：



程式中的變數名稱、段落名稱等皆須有意義，即應有程式編寫的風格

5.文書性:



是否有完備的程式說明文件

6.效率性:



是否簡單、明瞭地直接表示程式的意圖，以最少的程式碼、最快的執行速度來完成

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良好的程式編寫風格 (1/3)

1. 程式要段落分明，並以有條不紊的區塊式排列

2. 識別字 (Identifier: constant or variable) 的命名須有意義

3. 須簡單且直接表達程式的意義，若能引用內建函數就直接引用

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良好的程式編寫風格 (2/3)

4. 撰寫結構化程式，引用基本的控制流程結構

5. 儘量少用 GOTO 指令，避免不必要之分枝 (Branch) 6. 多開發副程式 (Subroutine)，儘量使程式單元化

7. 儘量輸入與輸出 (Presentation)、處理邏輯 (Logic) 與資料儲存 (Data Store) 三者獨立開來

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資料結構基本概念

講師：洪安