陣列資料結構的概念與應用

陣列資料結構的概念與應用課程脈絡

什麼是資料結構(Data Structure)?

資料結構是是電腦中儲存、組織資料的方式.其的用途是讓我們程式設計的時候，可以簡便地、快速地存取資料，以利資料處理。

WIKI

1.生活中的應用實例-堆疊(Stack)資料結構)後進先出(Last-In-First-Out, LIFO)

(1)自助餐店盤子的擺放

(2)書店擺在桌上的書堆

活動設計1-理解堆疊(Stack)資料結構概念

利用偷插電的程式來將實際的抽象陣列概念具體示範堆疊的Push與Pop。 透過Push將資料送內Stack堆疊中，利用Pop將堆疊內的資料取出。

將數字1,2,5,6,11,13，依序填入及按下[Push] 按下[Pop]即可依序將13,11,6,5,2,1從堆疊中取出

參考網站

• http://visualgo.net/
• http://www.cs.usfca.edu/~galles/visualization/Algorithms.html
• http://www.csie.ntnu.edu.tw/~u91029/Set.html
• http://myebook.idv.tw/lms/ds_ebook/default2.html
• http://120.101.203.1/aliex/%E5%9F%BA%E7%A4%8E%E9%9B%BB%E8%85%A6%E8%AA%B2%E7%A8%8B/main.htm

2.資料結構的重要性

(1)資料結構和演算法可以說是程式開發的兩個重要理論

(2)演算法簡單來說就是解決問題的步驟，而資料結構是對資料有系統的安排儲存。

(3)有效率演算法必定用對資料結構，來降低程式開發的複雜度並提升時間與空間的執行效率

牛刀小試-老鼠走迷宮

說明

解說:

以深度優先搜尋法找出下圖的所有節點順序

假設起始點為 A，且每一節點由左至右的順序來搜尋下個節點，則結果為: A, B, E, F, D, C, G

參考資料:http://simonsays-tw.com/web/DFS-BFS/DepthFirstSearch.html

經典遊戲時間

陣列(Arrays)資料結構(Data Structure)

1.為何要使陣列(Array)資料結構(Data Structure)

教學影片

解說

變數雖能存放資料加以處理，但是如果遇到大量的資 料，仍需要較好的方法來儲存、管理這些變數。若以 紙張比喻為變數，紙上的文字就是資料，當紙張越來越多(變數越來越多)，如果沒有好的方法來管理紙
張，那麼要查詢、修改資料將是件困難的是，

2.陣列(Array)的生活應用

(1)收納盒

陣列你可以把它想像成是一個很多格子的收納盒，而收納盒可以裡面可以存放如「整數」、「字串」...的資料。

(2)電影院劃位

電影院的每個位置都有對應的號碼

(3)大樓信箱

Q:想想看日常生活還有哪些使用陣列的應用呢?

3.陣列(Arrays)資料結構(Data Structure)概念

教學影片

陣列(Array)是一組相同型態的連續變數(變數的集合)，它們使用同一個變數名稱，另外用一個索引值(index)來指定使用第幾個變數來存取陣列內容。

簡單說陣列是程式中儲存東西的一種容器，我們可以想像成一排已經編號好的櫃子。每一個櫃子上的編號我們稱為「索引值」，而櫃子裡的物品我們稱為「元素」

（索引值Index，通常程式語言中這個編號通常從 0 開始)

範例:寶可夢神奇寶貝

例如：假設神奇寶貝大師小明在一個名叫 Pokemons 的陣列裡依序放入他的神奇寶貝們，我們來複習一下陣列、元素、索引值的關係：

補充說明:

一維陣列

二維陣列

4.變數及陣列與電腦記憶體關係

(1)變數的內容隨機存放在記憶體中不同的位置

(2)陣列中的各個內容(元素)依照次序存放在連續的記憶體位置

Scratch的陣列使用

Scratch的陣列使用是以清單(list)表示。「索引值」（Index，從第1項 開始）

2.0版

思考問題:紀錄100個學生的身高，並計算平均值，該怎麼設計?

資料引用:http://mail.wcjs.tc.edu.tw/~aher/modules/tad_book3/pda.php?&tbdsn=539

3.0版

活動設計2-清單的應用--貓咪說話

教學影片

不用清單方法

字串原始資料

使用清單方法

1.建立清單

2.清單初始化

3.添加字串到清單

4.利用變數index當「索引值」及迴圈依序取出清單內的字串.並輸出

資料來源:https://nkust.gitbook.io/csx/liao-de-cun

思考問題:使用清單(陣列資料結構)設計程式有何好處?