基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下赫夫曼樹演示系統(tǒng)課件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李萍++趙潤林

摘要：《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下存在諸多弊端，根據(jù)多年來學(xué)生對(duì)該課程的反饋信息，針對(duì)課程特點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，以赫夫曼樹為例，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)，增加課程的趣味性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；赫夫曼樹；動(dòng)態(tài)演示

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2017）04-0109-02

The Design and Implementation of Huffman Tree Demonstration System Based on Network Platform

LI Ping， ZHAO Run-lin

（Department of Computer Science and Technology，Yuncheng University，Yuncheng 044000，China）

Abstract：There are many disadvantages in the traditional teaching mode about data structure.The demonstration system of Huffman Tree is designed on network platform based on the students feedback about the course.It can add fun of the course ， add the fun of study and improve the effect of teaching.

Key words：network platform； huffman tree； demonstration system

1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的特點(diǎn)及教育現(xiàn)狀

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，其最主要的特點(diǎn)是理論知識(shí)點(diǎn)多，算法復(fù)雜，內(nèi)容枯燥，傳統(tǒng)教學(xué)方法缺少互動(dòng)和學(xué)生參與，很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)習(xí)效果不理想。鑒于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)理論教學(xué)中形式過于單一，網(wǎng)絡(luò)交互不充分，不能很好地為學(xué)生創(chuàng)建自學(xué)情境，從學(xué)生對(duì)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課下教學(xué)情況的反饋，有必要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學(xué)的多樣化，不只要有教案，多媒體PPT，非常有必要加入算法的動(dòng)畫演示，讓學(xué)生體會(huì)到算法的思想，增加學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。

2 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程資源多樣化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一種新型的信息平臺(tái)，為學(xué)生提供了良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，它具有開放性、共享性、互動(dòng)性和多樣性等特點(diǎn)?；诰W(wǎng)絡(luò)，教師和學(xué)生可以無地域地進(jìn)行溝通，可以通過平臺(tái)豐富的教學(xué)資源為學(xué)生提供多樣化條件，同時(shí)也可以為學(xué)生提供虛擬的實(shí)踐環(huán)節(jié)。學(xué)生可以從網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中獲取生動(dòng)、鮮明、直觀的圖文聲像等原始資料，從而能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升學(xué)習(xí)的動(dòng)力有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者獨(dú)立解決問題的能力；學(xué)生還可以對(duì)在網(wǎng)絡(luò)上收集的資料進(jìn)行加工，不斷地把自身掌握的知識(shí)和新獲得的知識(shí)進(jìn)行整合、遷移，調(diào)整自己的知識(shí)體系，養(yǎng)學(xué)生自主探究能力，發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性，有利于學(xué)習(xí)者創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 赫夫曼樹演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

針對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中樹與圖結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)和算法的復(fù)雜性，以赫夫曼樹為例進(jìn)行算法設(shè)計(jì)并動(dòng)畫演示。

1）赫夫曼樹的特點(diǎn)

赫夫曼樹又稱為最優(yōu)二叉樹，它在工程設(shè)計(jì)，軟件開發(fā)與應(yīng)用，編碼以及人員，那么將會(huì)大大提高解決問題的速度。

2）赫夫曼樹的基本思想

根據(jù)給定的n個(gè)權(quán)值（w1，w2，……，wn）構(gòu)成n棵二叉樹集合F={T1，T2，……，Tn}，其中每棵二叉樹Ti中只有一個(gè)帶權(quán)為wi的根結(jié)點(diǎn)，其左右子樹為空。

在F中選取兩棵根結(jié)點(diǎn)的權(quán)值最小的樹作為左右子樹構(gòu)造一棵新的二叉樹，且置新的二叉樹的根結(jié)點(diǎn)的權(quán)值為其左、右子樹上根結(jié)點(diǎn)的權(quán)值之和。

在F中刪除這兩棵樹，同時(shí)將新得到的二叉樹加入F中。

④重復(fù)和，直到F只含一棵樹為止。

3）赫夫曼樹演示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)赫夫曼樹建樹的基本思想，其流程圖創(chuàng)建如下所示：

Select（HT，i-1，s1，s2）函數(shù)實(shí)現(xiàn)了在所有結(jié)點(diǎn)中尋找兩個(gè)權(quán)值最小的結(jié)點(diǎn)，可以通過以下方法實(shí)現(xiàn)：

使用冒泡排序算法，經(jīng)過兩趟冒泡，權(quán)值最小的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)就在最上面。（兩次循環(huán)）

使用兩次找最小值結(jié)點(diǎn)。（兩次循環(huán)）

使用兩個(gè)指針min1，min2，使用一次找最小值結(jié)點(diǎn)，每次找到新的最小值時(shí)，min1和min2同時(shí)移動(dòng)，min2=min1，min1=p。（一次循環(huán)）

Select（HT，i-1，s1，s2）函數(shù)在第二次選擇兩個(gè)最小值時(shí)，需要去除第一次已選內(nèi)容，可以從parent值為零中作為選取內(nèi)容。

4 總結(jié)

在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下，加《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)資源的多樣化，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供良好的輔助工具，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)動(dòng)力，與教師教學(xué)相輔相成，很好地詮釋教與學(xué)。

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