ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра прикладной математики и информатики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО КУРСУ

"АЛГОРИТМЫ И СТРУКТУРЫ ДАННЫХ"

( Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 6.050101 ”Компьютерные науки”)

Донецк 2011

ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра прикладной математики и информатики

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И ЗАДАНИЯ

К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ ПО КУРСУ

"АЛГОРИТМЫ И СТРУКТУРЫ ДАННЫХ"

( Для студентов, обучающихся по направлению подготовки 6.050101 ”Компьютерные науки”)

Рассмотрено на заседании кафедры

Прикладной математики и информатики

Протокол № 3 от 08.11.2010.

Утверждено на заседании

учебно- издательского совета ДонНТУ

протокол № 1 от 13.01.2011.

Донецк 2011

УДК 518.551071

Методические указания и задания к лабораторным работам по курсу "Алгоритмы и структуры данных" (для студентов, обучающихся по направлению подготовки 6.050101 ”Компьютерные науки”). Сост. Г.Г.Шалдырван, Н.С.Костюкова. – Донецк, 2011. ‑93 с.

Излагаются вопросы, связанные с теоретическими основами структур данных, способами представления данных в оперативной памяти компьютера, методами обработки различных структур данных. Приведены описания алгоритмов и процедур обработки таблиц, списковых структур, деревьев.

Методические указания предназначены для усвоения теоретических основ и формирования практических навыков по выбору рациональных структур данных и их обработке.

Составители: доц. Г.Г. Шалдырван

доц. Н.С. Костюкова

Введение

Люди издавна обрабатывали данные о своей деятельности. Использовались различные способы отображения реального мира: рисунки, эскизы, фотографии, математические законы, формулы, числовые представления и другие. Первые исследователи окружающего мира не задумывались над понятием ''данные'' и над их общими структурами. С появлением компьютеров, с момента использования их для решения задач возникла необходимость структурировать данные с тем, чтобы компьютер мог их обрабатывать.

На ранних этапах развития вычислительной техники компьютеры использовались для решения научно-технических задач, в которых обрабатывались небольшие объемы информации. Структурами таких данных были простые (одиночные) переменные и прямоугольные массивы. С усложнением логики задач этих структур было уже недостаточно: появились структурированные данные, такие, как строки, стеки, очереди, списки, деревья, графы.

Решение экономических задач и задач управления, требующих обработки больших объемов информации, привело к организации данных в виде файлов. Первоначально использовались самые простые файлы – последовательные. Организацию доступа к файлу и программы ведения файла разрабатывал сам программист. Каждый программист составлял свой файл данных, даже если над одной проблемой работало несколько человек.

Создание эффективных внешних запоминающих устройств с прямым доступом (магнитные диски) привело к разработке более удобных структур файлов: индексно-последовательных и с прямым доступом. Были разработаны средства управления файлами, реализованные в операционных системах.

Однако, организация данных в большие информационные массивы – файлы породила такие проблемы как избыточность данных, нарушение непротиворечивости данных, сложность в управлении. Решение этих проблем сформировалось в организации информации в виде баз данных (БД), работающих под руководством систем управления базами данных (СУБД).

Таким образом, динамику развития концепции данных можно представить так:

Простые

данные

Структурирован-ные данные

Файлы простые

Файлы сложные

БД