河南大学数据结构课件:算法思想与栈操作详解

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在"算法思想-河南大学数据结构课件(清华版)"中,主要讲述了算法在数据结构中的应用,特别是针对表达式求值的问题。课程使用了栈这一重要的数据结构来解析和计算。首先,定义了两个栈:操作符栈(OPTR)和操作数栈(OPND)。栈的初始状态是操作数栈为空,操作符栈的栈底元素设置为表达式的起始符号'#'。 在处理输入字符时,如果遇到的是操作数,将其压入操作数栈;如果是操作符,需要进行以下判断: 1. 如果操作符小于栈顶元素(栈顶元素通常是操作符或已计算的结果),则先将栈顶元素(可能是一个操作符或者已经计算过的数)弹出并进行计算,结果再压入操作数栈。 2. 如果操作符等于栈顶元素且栈顶不是起始符'#',这表示遇到了一对括号,需要脱去左括号(即弹出栈顶元素)。 3. 如果操作符大于栈顶元素,说明当前操作符的优先级高于栈顶,因此将该操作符压入操作符栈。 这个过程利用了栈的后进先出(LIFO)特性,确保在处理表达式时能够正确地遵循运算规则,如括号匹配、运算符的优先级等。通过这种方式,可以有效地对给定的表达式进行求值,体现了栈在算法设计中的实用性。 数据结构课程在河南大学计算机与信息工程学院的教学中占有重要地位,教材选择清华大学出版社的《数据结构(C语言版)》作为基础教材,强调了抽象数据类型(ADT)的概念,包括其表示和实现,以及算法的设计和分析。课程内容涉及线性表、栈和队列、树和二叉树、图等数据结构,并与数学模型相结合,探讨如何通过数据结构解决计算机科学中的问题。 此外,课程还推荐了一些参考书籍,如《数据结构(用面向对象方法与C++)》等,以帮助学生深化理解。通过章节学习和作业练习,学生不仅可以掌握数据结构的基本概念,还能培养解决问题的能力,从而在计算机科学领域取得更好的发展。这门课程是连接数学、计算机软件和硬件的桥梁,对于理解和应用数据结构具有深远的影响。