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摘要：随着社会的不断进步与发展，科学技术取得了很大进步，教育事业飞速发展，为社会经济发展与人们生活水平的提高做出了突出贡献，数据机构教学作为教育中的重要组成部分，受到了人们的广泛关注与重视，数据结构研究日益增多，数据结构的教学方式也发生了很大变化，数据结构的类比教学成为了研究的重要课题，对数据结构的学习具有重要的现实意义，通过对学生进行概念与算法的指导，可以有效提高教师的教学质量和学生的学习效率。
关键词：数据结构；类比教学；算法
数据结构相关课程，教学内容繁多，要求学生具有很强的逻辑思维，理解抽象概念。学生学习起来难度大，常常无从下手，数据结构教学方法成为了提高教师教学质量和学生学习效率的关键所在，数据结构的类比成为了数据结构教学中的重中之重。通过将横向的数据结构存储类比与纵向类比相结合，对学生进行数据结构知识传授，让学生加深对抽象概念的理解，和对数据结构算法的记忆，从根本上提高学生的学习兴趣和信心。
一、以数据的存储结构为主的横向类比
数据结构的学习是以解决非数值相关问题为目标的，这种问题最关键，也是最难的地方在于如何通过计算机相关语言进行数据结构组织、数据结构表示以及数据结构存储，若存储问题得到了解决，那么数据结构的算法就变得简单了。下面就从线性、非线性两种数据结构出发通过对比方法阐述它们在计算机里的存储问题，以及相互之间的关系与区别，从而让学生加深对数据结构知识的掌握、理解与记忆[1]。
1.1 线性结构
线性表是一种最有代表性的数据结构，其逻辑特点为有首有尾，如果充分掌握了线性表中的相应顺序以及存储方法中的各种操作问题，那么对于其他数据的学习也就相对简单的多。其中栈和队列是线性表中两个特殊的代表，他们的特殊性具体表现在：栈只可以在表尾插入或删除，而队列是在表首删除，在表尾插入。也就是说栈和队列的操作是有局限性的，栈与队列同线性表最大的区别在操作算法方面有很大不同。
1.2 非线性结构
在非线性结构當中存在树形和图型两种结构。其中二叉树与树同线性表也有很多相似的地方，树中的根节点对应着线性表中的首节点，其中叶子节点也线性表当中的尾节点一样，唯一的区别是树当中的尾节点有多个存在。树的存储方法是受到线性表存储方法的启发形成的[2]。
图的数据结构最为复杂，结构中的节点关系是不规则的，层次不清，是一种多对多的关系，不存在直接的前驱与后续。其存储方法是受到树的存储方法启发而形成的。由于树的结构形式是一对一，只有一个直接前驱，和多个直接后续，而图的数据结构形式是多对一，直接前驱和直接后续具有不定性，因此，要通过二维数组对两者的关系进行表示。实际上，不管什么样的存储方法，在对于数据结构的描述方面都是要进行数据存储的，不仅对数据元素进行存储，数据元素之间的关系也要进行存储，将数据结构的描述看为整体，作为数据算法的整体操作对象[3]。
二、数据结构的操作纵向类比
自然界的一切事物都是存在着广泛联系的，都存在一定的共同特征或是相似的地方，这就为类比提供了客观基础，下面日常生活中大家熟悉的并且存在相似性的具体实例进行数据结构的纵向类比，从继承或聚合角度出发，对数据结构与实例的联系进行分析与探究。
2.1 顺序表和链表典型操作类比
在进行顺序表的相关操作算法时，可以通过日常生活中的实际物体进行形象化类比，比如可以将公交站点排队的队伍作为一个顺序表，有人插队就相当于书序表中的插入操作；有人退出队伍就相当于书序表中的删除操作，这样就可以通过实际生活中的具体案例来帮助学生加深对线性表中数据插入与删除操作的理解与记忆，同时将这个过程通过计算机语言进行描述，提高知识运用的准确性。对于链式存储可以将其插入与删除操作形象地类比成生活中的自行车车链当中的插入单元与删除单元，链表在计算机高级语言层面上只能实现头指针，在对链表进行求长度和为序操作时，都必须从有指针开始，可以将其形象地类比为顺藤摸瓜[4]。
2.2 栈和队列操作特点形象化类比
对于栈的插入与删除操作具有一定的局限性，只能在栈顶进行操作，因此，先插入的数据因素最后才能出来，先进后出是栈的主要操作特点。为了能够让学生在学习过程中充分理解这一原理，教师在进行教学时可以将栈的插入、删除操作类比成人类穿衣服的过程，最先穿上的衣服要最后才能脱下，脱衣服过程中，通常都是先从最外层开始，这就充分反映了栈操作中后进先出的原则。队列的插入、删除操作是恰恰与栈相反，其操作特点为先进先出，在队首进行删除操作，在队尾进行插入操作，充分体现出了服务先后顺序问题[5]。在日常生活中，例如人们在火车站排队（两边有护栏，防止插队现象发生），因此，人们在排队过程中，只能是在队伍后面进行插入，前面的人买完票后从窗口走出。
总结：
随着新课程改革的进一步改革与深化，数据结构教学方法取得了很大进步，数据结构的类比教学作为教学方法中的重要组成部分，受到了教师与学生的广泛关注与重视，是学生进行数据结构学习的重中之重，是提高教师教学质量和学生数据结构学习效率的关键所在。本次研究通过对数据结构操作的横向与纵向类比，对数据结构类比教学进行了深入分析与探究，不足之处还望指正，希望可以为数据结构研究贡献绵薄之力。
参考文献：
[1]李振美.类比教学法在操作系统核心内容教学中的应用——以进程管理为例[J].中国科教创新导刊，2010，10（05）：120-122.
[2]余玖玖，张友生.形象类比法在C语言函数教学中的运用[J].安庆师范学院学报（自然科学版），03（12）：142-146.
[3]付喜梅.非计算机专业《数据结构》教学现状与对策[J].电脑信息技术，2012，10（03）：236-239.
[4]卢永艳，杨环宇，傅光.类比法在《数据结构》教学中的应用[J].福建电脑，2012，01（12）：250-253.
[5]白伟华，魏成东，陈玉莲.《数据结构》课程教学方法的实践与探究[J].电脑知识与技术，2012，10（02）：152-156.
关键词：数据结构；类比教学；算法
数据结构相关课程，教学内容繁多，要求学生具有很强的逻辑思维，理解抽象概念。学生学习起来难度大，常常无从下手，数据结构教学方法成为了提高教师教学质量和学生学习效率的关键所在，数据结构的类比成为了数据结构教学中的重中之重。通过将横向的数据结构存储类比与纵向类比相结合，对学生进行数据结构知识传授，让学生加深对抽象概念的理解，和对数据结构算法的记忆，从根本上提高学生的学习兴趣和信心。
一、以数据的存储结构为主的横向类比
数据结构的学习是以解决非数值相关问题为目标的，这种问题最关键，也是最难的地方在于如何通过计算机相关语言进行数据结构组织、数据结构表示以及数据结构存储，若存储问题得到了解决，那么数据结构的算法就变得简单了。下面就从线性、非线性两种数据结构出发通过对比方法阐述它们在计算机里的存储问题，以及相互之间的关系与区别，从而让学生加深对数据结构知识的掌握、理解与记忆[1]。
1.1 线性结构
线性表是一种最有代表性的数据结构，其逻辑特点为有首有尾，如果充分掌握了线性表中的相应顺序以及存储方法中的各种操作问题，那么对于其他数据的学习也就相对简单的多。其中栈和队列是线性表中两个特殊的代表，他们的特殊性具体表现在：栈只可以在表尾插入或删除，而队列是在表首删除，在表尾插入。也就是说栈和队列的操作是有局限性的，栈与队列同线性表最大的区别在操作算法方面有很大不同。
1.2 非线性结构
在非线性结构當中存在树形和图型两种结构。其中二叉树与树同线性表也有很多相似的地方，树中的根节点对应着线性表中的首节点，其中叶子节点也线性表当中的尾节点一样，唯一的区别是树当中的尾节点有多个存在。树的存储方法是受到线性表存储方法的启发形成的[2]。
图的数据结构最为复杂，结构中的节点关系是不规则的，层次不清，是一种多对多的关系，不存在直接的前驱与后续。其存储方法是受到树的存储方法启发而形成的。由于树的结构形式是一对一，只有一个直接前驱，和多个直接后续，而图的数据结构形式是多对一，直接前驱和直接后续具有不定性，因此，要通过二维数组对两者的关系进行表示。实际上，不管什么样的存储方法，在对于数据结构的描述方面都是要进行数据存储的，不仅对数据元素进行存储，数据元素之间的关系也要进行存储，将数据结构的描述看为整体，作为数据算法的整体操作对象[3]。
二、数据结构的操作纵向类比
自然界的一切事物都是存在着广泛联系的，都存在一定的共同特征或是相似的地方，这就为类比提供了客观基础，下面日常生活中大家熟悉的并且存在相似性的具体实例进行数据结构的纵向类比，从继承或聚合角度出发，对数据结构与实例的联系进行分析与探究。
2.1 顺序表和链表典型操作类比
在进行顺序表的相关操作算法时，可以通过日常生活中的实际物体进行形象化类比，比如可以将公交站点排队的队伍作为一个顺序表，有人插队就相当于书序表中的插入操作；有人退出队伍就相当于书序表中的删除操作，这样就可以通过实际生活中的具体案例来帮助学生加深对线性表中数据插入与删除操作的理解与记忆，同时将这个过程通过计算机语言进行描述，提高知识运用的准确性。对于链式存储可以将其插入与删除操作形象地类比成生活中的自行车车链当中的插入单元与删除单元，链表在计算机高级语言层面上只能实现头指针，在对链表进行求长度和为序操作时，都必须从有指针开始，可以将其形象地类比为顺藤摸瓜[4]。
2.2 栈和队列操作特点形象化类比
对于栈的插入与删除操作具有一定的局限性，只能在栈顶进行操作，因此，先插入的数据因素最后才能出来，先进后出是栈的主要操作特点。为了能够让学生在学习过程中充分理解这一原理，教师在进行教学时可以将栈的插入、删除操作类比成人类穿衣服的过程，最先穿上的衣服要最后才能脱下，脱衣服过程中，通常都是先从最外层开始，这就充分反映了栈操作中后进先出的原则。队列的插入、删除操作是恰恰与栈相反，其操作特点为先进先出，在队首进行删除操作，在队尾进行插入操作，充分体现出了服务先后顺序问题[5]。在日常生活中，例如人们在火车站排队（两边有护栏，防止插队现象发生），因此，人们在排队过程中，只能是在队伍后面进行插入，前面的人买完票后从窗口走出。
总结：
随着新课程改革的进一步改革与深化，数据结构教学方法取得了很大进步，数据结构的类比教学作为教学方法中的重要组成部分，受到了教师与学生的广泛关注与重视，是学生进行数据结构学习的重中之重，是提高教师教学质量和学生数据结构学习效率的关键所在。本次研究通过对数据结构操作的横向与纵向类比，对数据结构类比教学进行了深入分析与探究，不足之处还望指正，希望可以为数据结构研究贡献绵薄之力。
参考文献：
[1]李振美.类比教学法在操作系统核心内容教学中的应用——以进程管理为例[J].中国科教创新导刊，2010，10（05）：120-122.
[2]余玖玖，张友生.形象类比法在C语言函数教学中的运用[J].安庆师范学院学报（自然科学版），03（12）：142-146.
[3]付喜梅.非计算机专业《数据结构》教学现状与对策[J].电脑信息技术，2012，10（03）：236-239.
[4]卢永艳，杨环宇，傅光.类比法在《数据结构》教学中的应用[J].福建电脑，2012，01（12）：250-253.
[5]白伟华，魏成东，陈玉莲.《数据结构》课程教学方法的实践与探究[J].电脑知识与技术，2012，10（02）：152-156.