【正文】 報訊(記者 李敬)7月26日,隨著網(wǎng)易初級副總裁周楓宣布獲獎名單,歷時2個半月的“有道難題——2010網(wǎng)易編程應(yīng)戰(zhàn)賽”(簡稱“有道難題大賽”)順利地落下了帷幕。這是這個被譽(yù)為“國際最高水平的順序競賽”的“有道難題大賽”第二次舉行。本屆競賽不只在賽事規(guī)模和獎金上有所打破,更在競賽方式上做了有益的探求。br　　據(jù)周楓引見,往年的“有道難題大賽”,比去年添加了4000人。獎金和獎品總價值到達(dá)60萬元,其中冠軍獎金8萬元,二、三名獎金5萬元和2萬元,均為業(yè)界最高。同時為使“有道難題大賽”更具專業(yè)性,更能代表中國編程的最好水平,網(wǎng)易有道更是對賽事方式做了嚴(yán)重調(diào)整。br　　“去年的標(biāo)題是我們和TopCoder協(xié)作出的,偏算法,往年添加了實(shí)踐運(yùn)用才干的調(diào)查。”網(wǎng)易有道技術(shù)總監(jiān)包塔解釋說,經(jīng)過去年的大賽他們發(fā)現(xiàn),算法做得好的選手在處置實(shí)踐效果時不一定有很好的表現(xiàn),因此往年的“有道難題大賽”分上下半場,上半場考算法,下半場以開放性的效果調(diào)查選手的實(shí)踐運(yùn)用才干。br　　也正由于如此,記者看到發(fā)布的競賽結(jié)果顯示,有的選手上半場算法得了很高的分?jǐn)?shù),但實(shí)踐運(yùn)用才干測試拿的分少,而使其與前十名無緣。這樣的競賽設(shè)計讓眾多參與過百度之星、Goole Code Jam、 TopCoder和ACM應(yīng)戰(zhàn)賽的選手大呼“過癮”。曾在屢次國際大賽上取得冠軍、并被中國順序競賽界譽(yù)為“教主”的本屆“有道難題大賽”季軍得主樓天城則向記者坦言,“有道難題大賽”的特點(diǎn)就是一個字“難”,由于開放性的實(shí)踐運(yùn)用效果在任何一本書上也找不到答案,但有應(yīng)戰(zhàn)性才有吸引力。br　　關(guān)于網(wǎng)易有道為什么要追求這種首創(chuàng)性,周楓解釋說,“在搜索方面我們十分年輕,沒有創(chuàng)新是不行的。我們會花更多的精神做更久遠(yuǎn)的規(guī)劃,我們希望跟他人不一樣。這也是丁磊不時的希冀,即每項(xiàng)業(yè)務(wù)都要有自己首創(chuàng)的中央?！眀r /p p /p p /p 摘要:本文針對困擾“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程教與學(xué)的幾個問題,作者根據(jù)自己的認(rèn)識和多年的實(shí)際教學(xué)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行深入淺出的分析和論述,以其對提高課程的認(rèn)識和興趣、牢固掌握課程知識及其靈活運(yùn)用、提高利用計算機(jī)解決問題的能力具有很好的指導(dǎo)作用。br　　關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。抽象數(shù)據(jù)類型。教學(xué)br　　br　　“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,它不僅是各大學(xué)計算機(jī)及相關(guān)的IT專業(yè)的核心課程之一,也是許多高校中非計算機(jī)專業(yè)的主要選修課程之一[1]。美國ACM和IEEE/CS于2001年制定的《Computing Curricula 2001》課程體系以及我國在2002年結(jié)合本國國情制定的《中國計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科教程2002》都賦予“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程極高的地位。但是,在該課程教與學(xué)的過程中有幾個核心問題許多教師和學(xué)生很模糊,也困擾著該課程的教與學(xué)。br　　1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何發(fā)展起來的br　　什么是計算機(jī)科學(xué)?從20世紀(jì)60年代以來一直有爭議,一部分人認(rèn)為計算機(jī)科學(xué)的核心是“信息結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換”,即側(cè)重強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。另一部分人則認(rèn)為計算機(jī)科學(xué)的核心是算法的學(xué)問,即側(cè)重強(qiáng)調(diào)了算法的。我們不去評判,但應(yīng)該說從宏觀來看計算機(jī)科學(xué)是研究信息表示和信息處理的科學(xué),即信息在計算機(jī)中的表示和信息加工處理是計算機(jī)科學(xué)研究的主要范疇。br　　隨著計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,計算機(jī)的硬件技術(shù)和軟件技術(shù)都有了飛速的發(fā)展,計算機(jī)應(yīng)用也已經(jīng)滲透到了社會的各個領(lǐng)域,信息是當(dāng)今社會的重要資源。在計算機(jī)應(yīng)用的發(fā)展過程中,出現(xiàn)了以下幾個突出的變化:br　　(1) 計算機(jī)由最初的單一科學(xué)計算到現(xiàn)在的幾乎無所不能。計算機(jī)的早期任務(wù)是科學(xué)計算,隨著計算機(jī)的發(fā)展,幾乎所有工作都離不開計算機(jī)。br　　(2) 計算機(jī)加工處理的對象由數(shù)值型變?yōu)閿?shù)值型和非數(shù)值型?，F(xiàn)在計算機(jī)所能加工處理的信息的種類越來越多。br　　(3) 計算機(jī)處理的數(shù)據(jù)量由小變?yōu)榇?、再到巨?如海量存儲、計算)。這一點(diǎn)從人們對存儲器無止境的追求就可以看出。br　　(4) 數(shù)據(jù)之間的關(guān)系由簡單變復(fù)雜、再到很復(fù)雜?，F(xiàn)在計算機(jī)解決一個復(fù)雜問題不僅數(shù)據(jù)量大而且數(shù)據(jù)之間的關(guān)系越來越復(fù)雜。br　　這些變化對計算機(jī)提出了更高的要求和挑戰(zhàn),要應(yīng)對這些變化和挑戰(zhàn),人們自然想到的就是發(fā)展硬件技術(shù),開發(fā)出速度更快、存儲容量更大、性能更高的計算機(jī)硬件產(chǎn)品。那么有沒有其他途徑呢?或者說,若硬件水平一定,有沒有可能的其他途徑來適應(yīng)這個變化呢?回答是肯定的,傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)告訴我們:將一“大堆雜亂無章”的數(shù)據(jù)交給計算機(jī)處理是很不明智的,加工處理的效率會非常低,有時甚至根本無法進(jìn)行。于是人們想到,通過研究問題本身,發(fā)現(xiàn)問題數(shù)據(jù)的特性,并讓計算機(jī)解決問題時利用問題數(shù)據(jù)的特性,從而提高計算機(jī)解決問題的效率。于是人們提出了研究求解問題的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,產(chǎn)生了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。br　　2學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義br　　很多教科書都了強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義,但是,都站的高度太高,學(xué)生體會不到,很多學(xué)生在被問到學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有什么用時,都知道這課很重要,計算機(jī)專業(yè)都開設(shè),考研究生必考等,至于對專業(yè)能力培養(yǎng)有什么用,很少有學(xué)生說清楚,甚至有些教師也說不清楚,只是簡單地告訴學(xué)生很重要,要好好學(xué)。br　　下面看一個簡單的例子,它很直觀、很貼切的說明了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。br　　一個學(xué)生在剛?cè)雽W(xué)時,只發(fā)了幾本書,可以隨意地扔在自己的桌子上,要上課時,很容易的就找到上課要用的書。到了大二,書多了,變成了20幾本,還可以隨意的扔在桌子上,當(dāng)然桌子上很滿、很亂了,要上課時,找到上課用的課本需要的時間就長了很多,但是還可以忍受。如果到了大四,積攢的書達(dá)到了50多本或者上百本,估計就忍受不了了,也許可以忍受桌子上的滿和亂,但是可能忍受不了找書花的時間了。要想花少的時間找到想用的書,一種方法是提高眼睛識別力和手找書的速度,另一種方法就是很多同學(xué)們做的,把書分類碼放,如數(shù)學(xué)一類、外語一類、人文一類、專業(yè)一類等,桌子上整齊了,更重要的是找到想用的書容易多了,花的時間少了。br　　例子中,前一種提高眼睛識別力方法就是發(fā)展“硬件”技術(shù)來提高解決問題的效率,后一種方法就是“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的作用,利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(書目信息本身固有的關(guān)系)來提高解決問題的效率。br　　如果把這個問題繼續(xù)擴(kuò)大到學(xué)校的圖書館,想想幾百萬冊書雜亂地堆在圖書館里,那么借閱等管理幾乎是不可能的了。而現(xiàn)實(shí)是,圖書館里的書都是按一定規(guī)律組織的,這種規(guī)律就是利用了書本身的數(shù)據(jù)特性,即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。br　　需要特別指出的是,“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”這門課程是計算機(jī)應(yīng)用發(fā)展到一定程度才產(chǎn)生的,但是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身是問題的數(shù)據(jù)固有的,人們用或不用,它都天然存在著。例如,書印刷出來后,書目的數(shù)據(jù)信息(例如書名、分類等)及關(guān)系就固有了,無論是堆在桌子上還是碼放,這種數(shù)據(jù)信息及關(guān)系天然存在著。當(dāng)碼放書時,可以利用這種關(guān)系來碼放,這就是利用了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),帶來的是圖書檢索的高效率。br　　因此,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是問題數(shù)據(jù)信息本身固有的一種特性(與計算機(jī)無關(guān)),通過分析、研究、發(fā)現(xiàn)這些特性,然后在計算機(jī)求解該問題時能利用這些特性,從而提高加工處理的效率。br　　3抽象數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系br　　很多人認(rèn)為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容很雜、很多,包括邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)、算法等,難理清楚,不利于學(xué)習(xí)和掌握。其中一個重要的原因就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)本身是脫離計算機(jī)的,但是又要在計算機(jī)中用。即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是邏輯上的,研究的目的是要讓計算機(jī)解決問題時利用它,所以要把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機(jī)中存儲起來(存儲數(shù)據(jù)并存儲關(guān)系),這就是存儲結(jié)構(gòu)。但是存起來不是目的,目的是求解問題,需要對問題數(shù)據(jù)實(shí)施一系列操作(以期產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果),這就是算法。br　　抽象數(shù)據(jù)類型是對問題進(jìn)行抽象建模的一個結(jié)果,它抽象并刻畫出問題的數(shù)據(jù)及關(guān)系(數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)),抽象并描述出實(shí)施在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的一系列操作。可以看出,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是抽象數(shù)據(jù)類型的重要組成部分,因此,從抽象數(shù)據(jù)類型的觀點(diǎn)來研究數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是最合適的(筆者建議“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程改為“抽象數(shù)據(jù)類型及實(shí)現(xiàn)”)。br　　計算機(jī)求解一個問題,實(shí)際上就是一個抽象數(shù)據(jù)類型的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)[2],包括以下兩個階段。br　　(1) 抽象定義階段:分析問題,給出問題的抽象數(shù)據(jù)類型定義。該階段包括分析問題的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,描述出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),定義出實(shí)施在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上的操作。br　　(2) 實(shí)現(xiàn)階段:在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)抽象數(shù)據(jù)類型。該階段包括:①數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn),即在計算機(jī)中把數(shù)據(jù)及結(jié)構(gòu)存儲起來(既要存儲元素也要存儲關(guān)系)——選擇存儲結(jié)構(gòu)。②操作的具體實(shí)現(xiàn),即設(shè)計出各個操作的具體步驟——算法設(shè)計。br　　從這里可以看出,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計算機(jī)求解問題過程中很重要的一部分,由此也可以看出數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性。br　　高級語言中有很多預(yù)定義類型,其中數(shù)組、字符串也是。在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中介紹它們,是要了解它們的原始邏輯模型,也就是說數(shù)組、字符串抽象數(shù)據(jù)類型在高級語言中都已經(jīng)給予了實(shí)現(xiàn)。高級語言中的其他數(shù)據(jù)類型也一樣,它們也有自己的抽象數(shù)據(jù)類型原始模型?？梢赃@么認(rèn)為,現(xiàn)實(shí)世界里最常用的一些原始抽象模型,因?yàn)橛猛緩V泛都已經(jīng)(確定了存儲結(jié)構(gòu))實(shí)現(xiàn)了,變成了預(yù)定義類型。從這里可以看出數(shù)據(jù)類型和抽象數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系。br　　4內(nèi)容組織及講授方法br　　“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”的開章篇必須要講清楚數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是如何產(chǎn)生的、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性,對于重要的概念不僅僅是學(xué)習(xí)其定義,更重要的是理清楚它們之間的關(guān)系、聯(lián)系,特別是抽象數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)、算法等概念。筆者認(rèn)為應(yīng)該在“問題—抽象—抽象數(shù)據(jù)類型—實(shí)現(xiàn)”這個大模式下來組織、教授和學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。br /p p p數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容一般包括三部分內(nèi)容:三種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、最常用和最重要的操作(查找、分類)、典型應(yīng)用。br　　br　　有些教科書把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為四種[3],即把集合也列為一種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),筆者認(rèn)為是不合適的。因?yàn)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)元素及元素之間關(guān)系的合稱,集合中數(shù)據(jù)元素之間沒有關(guān)系,因此它不應(yīng)該算是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。br　　三種基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)按照“抽象—實(shí)現(xiàn)”的線路進(jìn)行課程內(nèi)容的組織和講授。包括三大部分。(1)抽象數(shù)據(jù)類型的定義。包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(即數(shù)據(jù)及其邏輯特性)、定義的操作。(2)抽象數(shù)據(jù)類型的實(shí)現(xiàn)。包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)(即存儲結(jié)構(gòu))、操作的實(shí)現(xiàn)(算法設(shè)計)。(3)典型應(yīng)用舉例,利用實(shí)現(xiàn)的抽象數(shù)據(jù)類型解決現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的問題。br　　br　　線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是簡單但是重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中都占有很大的內(nèi)容篇幅。在教授和學(xué)習(xí)中必須抓住共同點(diǎn)、側(cè)重點(diǎn)。線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的共同點(diǎn)是元素之間都是具有線性關(guān)系,因一些特殊性產(chǎn)生了一些特殊的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。br　　(1) 一般線性表:數(shù)據(jù)元素、操作都沒有任何特殊限制。br　　(2) 棧和隊列:數(shù)據(jù)元素?zé)o特殊限制,但是插入、刪除操作限制在兩端進(jìn)行。這樣,這兩種線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就具有了“先進(jìn)先出”、“先進(jìn)后出”的操作特征,具有非常重要的應(yīng)用價值。br　　(3) 字符串:數(shù)據(jù)元素限制為字符集,操作沒有限制。但是由于元素的限制,使得操作時的操作對象不再是簡單的單個元素,而通常是連續(xù)的一組元素(子串),這樣使得一些操作的算法不同于其他類似操作,如模式匹配。br　　(4) 廣義表:數(shù)據(jù)元素特殊,不再僅僅是單元素,還可以是線性表,即可以嵌套。這樣存儲、操作都要復(fù)雜了。br　　(5) 數(shù)組:特殊在元素可以參與多個線性關(guān)系。如果元素只參與一個線性關(guān)系就是一維數(shù)組,它和一般的線性表相同。參與的線性關(guān)系的個數(shù)就是數(shù)組的維數(shù)。由于數(shù)組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中元素參與多個線性關(guān)系,數(shù)組上定義的操作很少,實(shí)現(xiàn)時一般都是采用順序存儲結(jié)構(gòu)。有些書上說數(shù)組不是線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),筆者認(rèn)為是不正確的。br　　br　　樹結(jié)構(gòu)的重點(diǎn)是二叉樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它有一些重要的性質(zhì),同時,由于邏輯結(jié)構(gòu)復(fù)雜了,用順序存儲結(jié)構(gòu)存儲就變困難,即用物理上的相鄰來存儲層次 ASP技術(shù)綜述BR ASP技術(shù)BRBRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 ASP是英文APPLICATION SERVICE PROVIDER的縮寫，通常中文譯為應(yīng)用服務(wù)提供商，它是指配置、租賃和管理應(yīng)用解決方案，為商業(yè)、個人提供服務(wù)的專業(yè)化服務(wù)公司。通俗地說，ASP是一種業(yè)務(wù)租賃模式，企業(yè)用戶可以直接租用ASP的計算機(jī)及軟件系統(tǒng)進(jìn)行自己的業(yè)務(wù)管理，任何用戶只要有網(wǎng)絡(luò)瀏覽器，就可以向ASP租用所需要的軟件，而不必在本地的機(jī)器上安裝該軟件。從而節(jié)省一大筆用于IT產(chǎn)品技術(shù)購買和運(yùn)行的資金。有人認(rèn)為，ASP可能是INTERNET第三個“殺手級應(yīng)用”（第一個是電子郵件，第二個是WEB）BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 一般來說，ASP具有五個方面的特點(diǎn)：BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 （1）、ASP以應(yīng)用為業(yè)務(wù)核心，即ASP為客戶提供對應(yīng)用的訪問和管理；BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 （2）、ASP為客戶提供租賃形式的應(yīng)用服務(wù)，客戶企業(yè)可以不必為他的應(yīng)用需求而在設(shè)備、軟件、人員等方面作大規(guī)模的投資，而外包給ASP企業(yè)。BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 （3）、ASP進(jìn)行集中管理，即ASP服務(wù)一般在一個中心位置進(jìn)行集中管理，客戶通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問所需的應(yīng)用；BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 （4）、ASP對多個客戶服務(wù)，ASP提供一套標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用包，為多個不同的客戶提供專業(yè)化的應(yīng)用服務(wù)，借此降低客戶企業(yè)的應(yīng)用成本；BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 （5）、ASP與客戶根據(jù)合同提供相應(yīng)服務(wù)，從客戶的角度看，ASP是一家根據(jù)客戶協(xié)議內(nèi)容提供相關(guān)服務(wù)，并確保應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)可以運(yùn)行的服務(wù)性機(jī)構(gòu)。BRamp。nbsp。 、ASP發(fā)展現(xiàn)狀BRamp。nbsp。amp。nbsp。amp。nbsp。 現(xiàn)在，越來越多的大公司、小公司都在聲稱自己是一個ASP，范圍包括傳統(tǒng)的IT業(yè)務(wù)到電子商務(wù)，全球估計有1400多家公司宣稱