从宏观上理解数据结构

从宏观上理解数据结构（精选8篇）

篇1：从宏观上理解数据结构

1.数据结构对编程为什么如此重要？

现在就根据我自己的体会来为大家阐述一下数据结构对我们编程为什么如此重要。记得在开始学习编程的时候，对数据结构没什么概念，感觉编程就是那么回事，不用数据结构也能编出一大堆程序，然而我只能说那都是些小孩子过家家玩的小程序而已，程序中几乎没有用到多少数据，无论你怎么存储，程序运行起来都是很快的。然而当你为工程应用去编写程序的时候，那都是处理大批的数据，那时候就不能随便乱存储数据了，必须根据实际情况选择一种合适的数据结构来存储数据，从而能够大大提高数据的处理效率。举个例子，我们平时经常用到的排序也算是对数据的处理，我们选择不同的排序算法效率是不同的，当数据量很小时，我们感觉不出它们的差异，然而当我们对大量数据进行排序时就能感觉出它们的效率来。当然在排序时排序策略是很重要的，然而这些策略有时是依赖于必要的数据结构的。如插入排序、选择排序、快速排序等可能依赖的只是线性表，而堆排序就依赖于堆了。因此选择一种好的数据结构可能会大大提高程序的运行效率，而且解决问题时的某中策略可能也要依赖于具体的数据结构。

2.什么是数据结构？

我们知道了数据结构对编程的重要性，那究竟什么是数据结构呢？首先来看一下数据结构诞生的目的。在现实世界中存在着大量的数据，而这些数据不管以何种方式存储，都需要使用一种结构来表示，而这种结构不仅能够表示数据元素本身，还能够表示数据元素之间的关系，最好这种结构还能占据较少的存储空间。然而这里所说的数据结构也只能说是数据的逻辑结构，即它只是抽象的存在于我们的脑海中，而在具体的存储中还需要将这种逻辑结构用现实事物表示出来。由于我们的计算机大部分功能都跟存储数据和处理数据有关，因此计算机作为数据的载体与数据结构的关系也就相当大了，计算机就可以根据我们要求的数据结构来存储数据了。至此，我们可以给数据结构下一个比较学术的定义：数据结构是用来描述数据元素集合及各个数据元素之间关系的逻辑结构。当然在很多数据结构的书籍中对数据结构的定义是不同的，有的书籍将对数据结构处理的简单运算也归为数据结构的内容，当然这看你如何理解了，毕竟数据结构和算法是不分家的。

3.计算机描述数据的方式

前边描述了什么是数据结构，那计算机都可以通过哪些基本的手段来描述我们的数据呢？首先我们知道在计算机中大部分数据都存在于磁盘上和内存里，而CPU处理数据又必须将数据从磁盘读取到内存中，由于内存资源比较珍贵，我们采取合适的数据结构在内存中存储数据以节省内存空间是必要的。谈到内存对数据的存储，我们程序员都应该知道，我们的程序在计算机上运行需要一定的内存空间，该空间可以简单分为代码区和数据区。代码区是存放我们程序代码的地方，那部分空间我们无法管理。但是数据区是存放我们程序需要处理的数据的地方，而我们就是采取合理的方式将数据存储到那个地方。

我们都知道计算机管理内存的方式为每个字节的空间赋予一个地址，这样我们就可以通过地址来访问内存的数据了。当我们存放数据时，我们可以通过将数据存放到指定地址的空间中去，当我们取数据时，可以根据地址找到相应的数据，这种方式称为直接寻址方式；另外还有间接寻址方式，这种方式我们通过地址找到的数据不是数据本身，而是数据存放的位置，通过它再去找才能找到真正的数据，当然，间接寻址可以间接很多次，这就是多维指针的由来。说了大半天的直接寻址和间接寻址，那跟数据结构有什么关系呢？当然有关系了，因为这是计算机组织数据的两种最基本的方式，正是通过这两种基本方式，我们的数据才被存放到内存中，而存放的时候可能是连续的地址空间，也可能是离散的地址空间。正因为这样，才出现了计算机对数据的不同描述形式。常见的描述形式有：公式化描述、链表描述、间接描述和模拟指针。

公式化描述是通过公式计算出元素的位置，从而能够直接访问到这个元素。但这种描述方式必须保证所使用的空间是连续的，因为只有连续的地址空间，才能通过一个固定的偏移量一次找到数据的地址。就拿各种编程语言实现的数组来说，每个数组都有一个连续的空间，而数组名又标志着这个连续空间的首地址，因此若想访问这个数组的某个元素直接通过首地址加偏移量就找到了。因此数组就是一种公式化描述的数据结构，描述公式为f(i)=location(i-1)，其中i是表示数组中的第几个元素。对于多维数组，内存中实际也是一个连续的空间，只不过编译器也是以公式化的方式来描述这个数据结构的，如在C++中是采用行主映射方式来映射的，二维数组的公式为f(i,j)=i*n+j；其中i表示行号，j表示列号，n表示列数。当然采用公式化描述的数据结构有很多，如散列表、完全二叉树等，这种描述方式优点就是很多情况能够节省空间，并且提高访问数据的速度。但这种描述方式也有缺点就是经常受限，毕竟很多问题是用公式没法描述的；还有通过公式化描述需要连续的空间有时也显得不够灵活。例如对数据的插入删除操作需要移动数据。

链表描述方式是将数据存储在离散的空间上，既然空间是离散的，那通过固定的偏移量就没法访问元素了。因此可将每个元素的地址保存到上一个元素中，这样就形成了链表。链表由于采用了离散存储，因此在有些数据操作上就显得比较灵活。但这也导致了它的不足，比如说不能随机访问某个节点，另外还占用了额外的指针空间等。

间接描述方式是将数据的地址保存到一张表中，实际的数据离散的存储在内存中，当需要访问数据时，首先查找表找到数据的地址然后再去访问实际数据。这种描述方式很多时候是公式化描述和链表描述方式的结合。当实际的数据元素比较大时是适合用这种方式来描述的。

模拟指针这种方式是通过用整数来模拟指针访问数据，也算是离散存储在内存中，但这种离散是限定在一定范围内的，因为我们在实现模拟指针时需要申请一块连续的空间模拟堆区，并根据实际需要将这块连续的空间重新编号，以便使用整数表示它的地址。与此同时还要维护两个链表，空闲链表和有数据的链表。这相当于我们替操作系统为程序分配内存的工作。

4.各种数据结构的宏观理解

为了便于将各种数据结构联系起来，本人对常见的数据结构分为了三大类：线性表，树，图。万变不离其宗，其他的数据结构都是在这三种上根据实际需要进行的扩展。当然，如果三大类还觉得有点多，那就再来个万剑归综到图，任何数据结构都可以说成是图，不过各有各的特点罢了。下面就针对常见的数据结构在三大类上进行分析，由于本文只是从宏观上理解数据结构，因此对各种数据结构所实现的细节不会做太多的说明，想要了解可参看数据结构的相关书籍。

4.1线性表

线性表的数据结构有很多，如数组、矩阵、链表、堆栈、队列、跳表、散列表等。一维数组是典型的线性表，多维数组可以看成是多个线性表的组合，数组的描述方式一般采用公式化描述方式。对于矩阵可以看成是二维数组，但是由于矩阵有很多种，比如三角矩阵，稀疏矩阵，像对这样矩阵的描述为了节省空间，可采用合理的描述方式，如采用链表的方式，只将非零元素保存到节点上。堆栈和队列实际上是对线性表添加某种限制而形成的， 堆栈是后进先出，队列是先进先出，实际上它们是一种特殊的优先队列，只不过对优先权的规定是不一样的。可以使用公式化描述它们也可以使用链表描述它们，但是效率是不同的。对于堆栈采取公式化描述是比较好的，进出效率都为O(1)，若用链表描述就显得有点浪费空间了，不过如果是多个堆栈的话，用链表描述是比较好的。对于队列适合用链表来描述，因为对于链表无论是从头部添加元素还是从尾部删除元素效率都是O(1)，然而如果采用公式化描述的话，每次删除需要移动元素，无疑增加了开销。

跳表和散列表是经常用来描述字典的两种数据结构。字典常见的操作有查找、插入、删除、按序输出等。虽然字典也能用普通的数组链表实现，但效率不高。跳表是对链表的一种改进。链表本身优点就是插入、删除效率比数组高，然而查找效率低，因此可以通过添加额外的指针来提高查找效率。跳表的原理是根据二分查找的思想，我们知道在一个有序数组上二分查找的时间复杂度为O(logn),因此可以通过在有序链表上添加额外的指针来实现这样的搜索方法。然而仔细分析，我们会发现，要想实现真正的二分查找并非易事，因为跳表中的元素并非是一成不变的，因此该在哪个元素上添加额外的指针并且把该元素应该视为几级链表上的元素，都是不可预测的，因此这就增加了实现跳表的复杂度，在实际中可采用随机的方式将某一个元素定为几级链上的元素，具体的实现细节可参看数据结构的相关书籍。

散列表是通过散列函数根据关键字来确定元素的位置，也算是公式化的描述方式。在理想情况下，散列表在查找、插入、删除的时间复杂度都能达到O(1)，然而在现实中由于关键字的变化范围实在太大，理想散列表实现需要大量的空间，造成严重浪费，因此出现了可以将不同的关键字映射到同一位置的散列函数，那么问题就又来了，既然将不同的关键字映射到了同一位置，那么该如何处理这种冲突呢？处理这种冲突的两种常见方式是线性开型寻址散列和链表散列，线性开型寻址散列是将相同关键字的元素尽可能的放到函数映射的位置上，如果该位置已存在，则向后查找最近的空桶；而链表散列是将冲突的元素放到一个链表上，这两种方式各有自己的优缺点。

对于描述字典的这两种数据结构进行性能分析，跳表在最好状态下查找、插入、删除的时间复杂度都为O(k+logn)其中k为链的级数,最差则为O(k+n),而对于采取了将多个关键字映射到同一位置的散列表来说，最好状态下查找、插入、删除的时间复杂度都为O(1)，然而最差状态却达到O(n),这么来说散列表是否都一直优于跳表呢，当然还得依赖于实际的问题，例如在按序输出时，跳表明显优于散列表。

在线性表这几种数据结构中会发现，他们都是对普通的线性表改造而成，有的是添加规则上的限制，有的是添加额外的辅助信息，还有的是对多个线性表的组合。但无论怎样变化，终究还是线性表。因此我们在实际开发中，可以根据不同数据结构的特点来选择他们。

4.2树

树可以用来描述具有层次结构的事物，树这种结构真是太神奇了，通过对树添加不同的限制就形成了不同的数据结构。如对只有左右孩子的树我们称之为二叉树，在二叉树下通过添加各种限制又产生了很多数据结构，如完全二叉树、堆、左高树、AVL树、红黑树、二叉搜索树等。下面就来详细描述一下这些关于树的数据结构。

首先考虑一个问题在计算机内存中为什么多采用二叉树来存储数据，而不采用多叉树呢？当然也是为了提高速度处理效率，在搜索二叉树的一个节点时当然是比较的次数越少越好。试考虑在一个有序数组中进行二分查找要比三分查找、四分查找乃至更多分的查找效率更高呢？这个问题自然也就明白了。

完全二叉树是对二叉树结构层次限制比较大的数据结构，那这种数据结构有什么好处呢，其中一个好处是这种数据结构采用公式化描述是非常方便的，而且大大的节省空间。

将完全二叉树限制为最大树就形成了堆，而堆这种数据结构对于描述优先队列是非常高效的，使用堆来描述优先队列插入、删除的效率都为O(logn)，而且采用公式化描述的话非常节省空间。当然优先队列还可以用线性表来描述，然而那毕竟是低效的。然而如果想将两个优先队列合并，用堆来描述就非常低效了，就需要选择另外一种数据结构。左高树是对左右子树进行优先权限制的二叉树，至于选择什么作为优先权的评价因素，可以把高度作为评价因素，也可以把节点数量作为评价因素，那就分别形成了高度优先左高树和重量优先左高树。之所以对左右的子树进行优先权限制，那是因为进行了这样的限制后，将两棵左高树合并为一棵左高树就很容易了。将左高树再次添加最大树的限制条件就形成了最大左高树，最大(小)左高树同样可以描述优先队列，而且适合两棵树的合并，不过在存储效率方面不如堆节省空间了。

接下来讨论一下搜索树，搜索树是另一种可以描述字典的高效的数据结构。先来分析一下二叉搜索树，二叉搜索树是对二叉树节点上的值进行限制，要求每个节点的值比左子树的值大并且比右子树的小，加上这一限制，对某一元素的搜索效率就比较高了，在最好情况下查找，插入，删除操作的时间复杂度都能够达到O(logn)，然而最坏情况下达到了O(n)，导致最坏情况是由于二叉树的极度不平衡造成的，为了解决这个问题，平衡树又掺和进来了，平衡二叉搜索树不就很好的解决了这个问题吗？然而在每次插入删除操作后AVL树为了维持平衡的特性需要进行多次旋转，因而这又降低了效率。红黑树的出现就很好的解决了这个问题，红黑树虽然不是完全平衡的二叉树但也算的上是基本平衡，然而红黑树对于插入删除操作后维持红黑树的特性花费的代价并不高。在现实应用中，很多字典都是用红黑树来进行描述的。除了二叉搜索树，多叉搜索树在很多地方也有应用，例如在读取磁盘数据时，可以采用B-树来建立索引，由于每次读取磁盘花费的代价比较大，因此读取的磁盘次数越少越好，从理论上也就是说树的高度越矮越好。又如为了提高索引速度，很多数据库采用B+树建立索引。另外，由于英语单词一般是用字母拼凑而成，因此将英语单词存放在多叉树中可以大大提高搜索单词的效率，这就是著名的Trie树。

通过以上对各种由树产生的数据结构来看，通过对树添加各种限制来维持一种固定的数据结构对解决某些特定的问题是非常高效的，因此在现实应用中，我们应该根据实际的需要选择合适的数据结构或对某些数据结构进行改造，变成真正适合自己的数据结构。

[从宏观上理解数据结构]

篇2：从宏观上理解数据结构

【摘要】笔者从宏观数据看宏观经济的运行以河南省为例，就城乡居民收入方面进行分析。并依据分析得出存在的问题提出了相应的解决办法，我认为可以通过统筹城乡发展，改变二次型结构;强化收入分配功能，提高居民收入在国民收入分配中的比重;积极拓宽增收渠道，促进居民收入的多元化;大力发展现代农业，提升农村居民增收速度。

【关键词】居民收入，经济结构，收入分配，农业

一、城乡居民收入现状分析

进入21世纪以来，河南省经济社会发展迅速，城乡居民收入增长水平进一步提高。随着全省经济的快速稳步发展，各级政府在扩大就业，加大收入分配调节力度，健全社会保障体系，加大扶贫力度，切实落实各项增收措施等方面尽职尽责，为确保实现城乡居民收入的较快增长，生活质量的显著改善做出了很大贡献。

(一)城乡居民收入水平

根据笔者收集出到河南省城乡居民收入水平统计表可以看出河南省20至20城乡居民收入都有显著提高，其中，城镇居民人居可支配收入从年的4766.26元到年的20442.62元，增长幅度达到76.68%，农村居民人居纯收入从2000年的1985.82元到2012年的7524.94元，增长幅度达到73.61%。城乡居民收入持续平稳增长，但城乡收入差距依然较 图

(二)城乡居民收入构成特点(以最近5年数据为例分析)

河南省城镇居民人均可支配收入与农村居民人均纯收入构成表

从表格中可以看出城乡居民收入中，工资性、经营性、财产性和转移性收入呈稳定增长态势。其主要特点是：

1、城镇居民工资性收入依然占据主体地位，农村工资性收入所占比重较低。从笔者收集出到2012年河南省城乡居民工资性收入可以发现：城市中工资收入从20的9044元到2012年的13666元，所占比例从53.77%到60.22%;农村居民人居纯收入中工资性收入从年的1500元，到2012年的2989元，所占比例从25.02%到30.41%，工资性收入依然不是农村居民收入的主要来源。

2、财产性收入成为增收新渠道，但所占比重仍较小。城乡居民积累的财富不断增加，理财手段日益多样化，加之房租上涨，特别是自以后农村土地使用权流转日趋活跃，土地征占用补偿水平提高，带动城乡居民财产性收入的提高，但提高幅度较小。

从笔者收集出2008年到2012年河南省城乡居民财产性收入占总收入比重情况反映出：2012年城镇居民人均财产性收入334元，较2008年增长178元;农村居民人均财产性收入135，较2008年增长82元。城镇居民财产收入所占比重从2008年的1.12%到2012年的1.53%;农村居民财产性收入从2008年的0.88%到2012年的1.37%。增速明显较慢。

二、存在问题

根据笔者收集、汇总2000-2012年河南省城乡居民人均收入与全国人均GDP水平分布情况，可以看出：从2000年至2012年人均GDP从5450元到2012年的31499元，增幅近83%，然而城乡居民的收入占GDP的比重却在逐年减少，尤其是农村居民收入水平比人均GDP水平低的相当多，而且呈现出逐年增加趋势，说明国家在初次分配中对个人的重视程度不够，尤其是农村居民，这将会在很大程度上制约居民收入的增加，从而限制消费，反过来又制约了经济的发展，甚至不利于社会的稳定发展。

三、提高居民收入水平的对策建议

2000年以来，河南省委省政府，在保持全省经济平稳较快发展的同时，使城乡居民收入也实现了较快的增长，广大人民群众分享了社会经济发展的成果，生活质量得到了显著改善。为进一步提高城乡居民收入水平，实现“十二五”期末即，城镇居民人均可支配收入24460元，农村居民人均纯收入8640元的`目标，针对河南的经济增长方式，结合上述有关宏观数据，整理得出以下措施：

(一)统筹城乡发展，改变城乡二元经济结构。把过去集中到城市的非农产业不断扩散到农村中去，进一步加大对农村的政策性倾斜，提高农村居民收入水平，缩小城乡居民收入差距，走国特色城镇化道路促进大小城市和小城镇发展发展手段解决城乡差距问题。

(二)强化收入分配功能，提高居民收入在国民收入分配中的比重。在指导思想上应该按照发展社会主义市场经济的要求，坚持以人为本，正确处理好国家、企业和个人三者利益的分配关系，解决好经济发展、企业效益，财政增收与个人增收的关系。把提高居民收入，改善居民生活作为经济社会发展的出发点和落脚点，采取有力措施适当扩大居民在国民收入分配中的比重，使居民充分享受到经济快速发展的成果。

参考文献：

[1]付红研.国民经济统计学(第二版)[M].北京：首都经济贸易大学出版社，-1

篇3：从宏观上理解数据结构

关键词：法治文化,结构,构成要素

在现代民主法治的思潮出现后, “法治文化”逐渐开始独立于原有的“法律文化”, 变成一个具有独特内涵与外延的新概念。法治文化是指“溶注在人们心底和行为方式中的法治意识, 法治原则、法治精神、法律行为及其价值追求, 是一个国家的法律制度、法律机构、法律设施体现出来的文化内涵, 是公民在日常生活、工作中所表现出的涉及法治的行为方式。” (1) 法治文化作为一个有机整体, 在理解它时不能仅孤立地分析其中的各个要素, 而是需要把握住法治文化的结构形式, 掌握法治文化中本质的部分, 从而更好的理解法治文化的总体性质和功能。

一、法治文化的结构划分

法治文化的结构是指, 法治文化系统内部各要素间存在着内在联系, 并由此表现出一种相对稳定的组织形式。目前的主流划分方法是根据文化结构的深浅等级, 将其划分为表层结构和深层结构。

“所谓表层结构就是外显化了的, 它和深层结构没有高低之分, 就是一种表述。” (2) 这种划分在文化学的范围内也可以被表述为隐性法治文化与显性法治文化之分。表层结构所指的是具象化、直观可视法治文化要素, 包括法律制度、法律规范、组织机构等。这一层面的文化要素都可以用“制度性文化”加以概括。

与此相对的, 深层结构则是指那些经过长期的历史与文化活动而积累下来的, 处于制度背后, 与意识形态相关的法治文化结构, 主要包括法律意识、法治精神、思想体系等。这一结构的前提是“法与人”的关系, 其思想基础则是公平正义等法律的核心价值观念。因此深层结构的法治文化要素可以总结为“观念性文化”。

二、法治文化的构成要素

(一) 法律制度文化

法律制度是法治观念的产生前提。恩格斯认为, “国家一旦成了对社会的独立力量, 马上就产生了新的意识形态。” (3) 这一过程放大来看, 实际上是当新的经济基础形成后, 法学家们在现实的基础上梳理新的法治观念与旧的法律制度之间的关系, 从而创造出新的符合社会经济状况的法律制度。因此新的法治观念得以产生的前提仍是旧的法律制度, 并且在新制度的施行过程中, 也会对社会主体的思维方式与行为模式产生影响。

法律制度是法治观念的物质保障。法律制度的内容实质上是对法治观念所关系到的特定社会利益与价值取向的客观实体化。也可以说, 制度的本质其实就是对某种法治观念的实现与落实。一项法律制度的建立, 意味着对某种与其相对应的法治观念的肯定性选择, 并使这种法治观念能在当前的社会实际环境中成为主导性观念并发挥其影响力。与此相反, 没有制度作为实体支撑的法律观念便会丧失主流地位, 甚至难以继续存在下去。

法律制度是法治观念发展的基本动力。在实践过程中法律制度能使法治观念得到事实上的检验, 从而对观念进行充实与修正, 令其发展。只停留在观念领域的法律理论是无法验证自身的正误的, 只有将观念实体化为具体的法律制度, 并通过制度的实际实施效果才能检验和发展法治观念。另一方面如上文所述, 一旦社会经济和政治发展到了现有法律制度所无法适应的状态, 那么与原有制度相适应的法治观念便会逐渐被新的法治观念所取代, 这也是法治观念变迁的动力之一。

(二) 法治观念文化

法治观念本质上是在社会发展过程中所提出的权利要求的概括性的总结。它指导法律制度的建立, 并保障制度的有效运行。法治观念的主要功能包括:

指导法律制度的建立和有效运行。社会的经济基础以及政治导向都是法律制度的本质内容, 但这些经济与政治的价值导向都分散在社会生活的各方各面, 不能被人们所直观感受, 必须通过具有理论性与系统行的法治思想和观念才能反映并集中表达出来。因此法律制度的建立必须要经过法治观念的指导。在制度建立后, 法治观念主要通过法律原则的形式来保障制度的有效运行。

论证法律制度的合理性。亚里士多德认为法治应该包含两重含义:已成立的法律获得普遍的服从, 而大家所服从的法律又应该本身是制订良好的法律。由此可见, 只有良法才能得到社会的一致而自愿的遵从。法治观念具有宏观性与综合性, 能从整体上做出认识和评价, 因此结合法治观念, 便可对法律制度是否具有合理性展开分析。

培养社会主体的守法意识。法律规范需要在实施与适用的过程中转化为社会秩序, 而社会主体的主观素质, 即公民所具有的良好的守法以及合理运用法律的意识在其中也发挥着重要的作用。法治观念的宣扬是培养社会主体法律意识的基础, 具体而言, 不仅要面向社会公民进行普法宣传活动, 并且还要通过专门的教育机构培养专业法律人才, 从而树立其普遍的法治价值观念。

批判与反思现行法律制度。由于法律制度本身所具有的稳定性造成了其不可避免的滞后性, 社会生活的多样性与复杂性也不断地对现存的法律制度提出新的要求。作为科学尺度与价值尺度的统一体, 法治观念能够对现行制度进行不间断的批判与反思, 发现制度的缺陷并加以改进, 这对于法律的发展和不断完善、社会主体的权利保障都有着十分积极的意义。

注释

11 刘斌.当代法治文化的理论构想[J].中国政法大学学报, 2007 (1) .

22 刘作翔.法治文化的几个理论问题[J].法学论坛, 2012 (1) .

篇4：从宏观上理解数据结构

关键词 宏观 物理教学 学科体系 知识分解

人们对客观世界的认识总是遵循由感性到理性、由现象到本质、由特殊到一般的规律。如果说教学好比造房子,小学教学就是这所“房”的基石,中学教学就是这所“房”的墙壁结构,每堂课的教学内容就是“造房”的一砖一石。我们的物理学科教学也是一样,教学过程必须注意宏观调控,注意把握整体结构和学科宗旨,紧扣教学大纲,抓住重点,剖析难点,这好比造房子时要注意房子的整体形象和主体结构一样。从微观上把握好每堂课的教学固然重要,而从宏观上把握学科整体的教学也同样重要。下面笔者就如何从宏观上把握高中物理学科教学做了一些探索。

一、精于钻研教材,整体把握物理学科体系

精于钻研教材是每位老师教好书的必须过程。对老师来说,备课时首先要一字不漏地“读书”,读懂大义和主题,即使是星号说明、阅读教材、小字注释、图例分析等也要读精,切不可认为不重要而忽视,对如何应用教具和如何举例等都要周密思考是否恰当,是否对学生掌握原理、概念等起到积极作用。在每节课的讲课、备课之前要熟悉本节与所在部分的关系、每部分与物理大章节的关系。只有处理好部分与整体的关系、重点与非重点的关系,才能做到紧扣大纲。一切备课、讲课和复习工作都要为这门学科的教学宗旨服务。总之,要有整体观念,要把握整个物理学科体系,知道学生过去学了些什么,重点和难点是什么;当前的重点和难点是什么,如何解决;今后将要学习什么,当前的学习内容与今后的学习内容有什么关系。讲解方法要得体,不可出现前后矛盾,否则对学生掌握知识的准确性和应用知识的恰当性都影响极大,还会对老师的形象产生极大消极影响。

二、根据物理学科特点,培养学生科学的物理思想

物理是以实验为基础的科学,是研究物体的运动规律、研究物质的结构和其间的相互作用以及它们的运动规律、提示宇宙间自然现象本质的科学,这是物理学科的显著特点。因此,我们在物理教学中必须紧扣实验,做好实验的演示,认真观察实验现象,分析实验现象的必然性和偶然性及其原因,从而揭示物体的运动规律,达到让学生熟练应用的目的。所以,老师需要根据物理学科的这种特点,形成学习和研究物理的方法论,即实验(包括有目的的实验或某种自然现象)--观察实验现象--分析发生现象的原因--总结结论--再验证和拓展思路--总结规律。在教学中要极力引导和开发学生的思路,教导学生注重实验,把从实验中得出的原理再放到实践中去检验,把规律应用到实践中去指导实践。只有掌握科学的学科方法论这把好武器,才能有效地让学生从宏观整体上把握物理学科,以严谨的态度、自觉地寻求学习物理的良好学习方法,培养学生独立思考、善于研究的学习风格。

三、强化概念、精讲重点,疏通联系、拓展广度

各科教学都应立足于“点”,扩展到“面”,形成于“体”。物理学科的每个自然节内容就是这个“点”,每大章节内容就是这个“面”,而整个物理学科就是这个“体”。所谓的概念、公式、定律、原理及其应用等都是需要被强化的对象,搞好这部分教学就是强化知识“点”的教学,是整个物理教学中的重中之重。对于重点问题要精讲多练,充分应用实验器材等进行实验、多举例说明。“是重点的就是基础的,是基础的就属于重点”,必须树立这样的教学思想,才能使我们的教学把握住主线。疏通各章节的联系,揭示其内在的异同,是教学中的“点”到“面”形成于“体”的关键。在已掌握一定知识的基础上,拓展广度,在实践中达到应用,这样才能实现目的。

四、研究高考“指挥棒”的指向,有的放矢

每年的高考《考试说明》(《考试大纲》)是准备高考的教学“指挥棒”,也可以说是教学的辅助“纲要”。我们教学的最终目的是对学生的素质教育,素质教育的核心又是培养学生的技能,而技能包括学生对理论知识掌握的多少、对所掌握理论知识的应用能力如何、掌握知识的领域范围如何……因此,发展素质教育的首要问题还是要牢固全面地掌握物理教科书上的理论知识,而后培养学生在实践中对理论知识的实际应用能力。虽然教师传授书本知识是手段,发展学生能力才是目的。只有“手段”适当有力,“目的”才能实现得好。一年一度的高考就是检查学生对学科知识掌握程度和水平的重要形式,是督促和促进发展学生能力的重要手段。正因如此,教师考前必须熟读《考试说明》,看一看它指向那里,就有的放矢“打”向那里。研究“指挥棒”的目的,就是要收“知识网”,“网”收得越紧越恰当越好,要在考前从广阔的知识海洋里重点突出必考内容,使高考取得丰硕的成果。

五、从宏观上整体把握物理学科,并注重知识分解

整体的含义有以下几点:一是指教师对物理课程的内容体系要有整体把握;二是指对教学目标要有整体认识和掌握;三是指对学生的整体发展要负责任。分解是指教师要研究学科的知识结构和学生的认知结构,从结构和功能的关系上对教学内容和教学目标加以分解,揭示教学系统及教学过程的内部规律,促进每个学生在自己的最近发展区内得到充分的发展。分解不是去降低要求,而是设置学习过程的台阶,将知识和能力的坡度台阶化,以量变促质变,促成知识内化过程的平坦过渡,最终达到大纲要求。

参考文献:

[1]陶洪,王家祥.对现行高中物理教材实验体系的调查研究[J].物理教师,1999,(12).

篇5：从宏观上理解数据结构

中国梦是中华民族的梦，更是每一个中国人的梦。中国是一个拥有近五千年文明历史的民族;唐强宋富，我们曾经有过辉煌的时代;落后挨打，我们曾经遭受世界罕见的磨难;改革开放，我们摸索到了一条新的复兴之路。历史需要铭记，更需正视未来，“两个一百年”的奋斗目标已经确定，这不仅是党中央的梦想，也是一个民族的梦想，更应该扎根在每一个中国人，尤其是年青人的梦想之中，只有这样，中国梦这座高楼大厦才有基础，才有可能建成，两岸的统一才有更广阔的前景。

幸福不会从天而降，梦想不会自动成真。有梦固然是好事，但如何把梦想变为实现，还有很长的路需要走，且道路不会平坦;还需要长期艰苦的努力，且任务艰难繁重。对于每一个中国人，首先要有坚定的梦想，梦想可能不是那么伟大高尚，但必须是正能量的，体现你对国家、社会，乃至家庭的一份责任，是有益于这个社会的;其次要有过硬的本领，无论是你是大厦的设计师，还是建筑小工，必须要有相应岗位的技能，不能无一技之长，更不能竽滥充数;最后，要勇于实践，勇于创新，有梦就要远行，有本事就要拿出来亮亮，不然梦想就是空想，有本领也只是花架子，要立足于本职工作的点点小事，用负责任的态度把事情做正确了、做扎实了，并结合实践经验，加强理论知识学习，创新工作流程或产品工艺，这样无论你岗位多么不起眼，成就多么不伟大，但是你做到了、做好了，你就是一个有益于时代的人。

篇6：从数轴上理解绝对值

例1已知|x|=1,则x=______.

分析:有的同学习惯上写成x=1,其实,我们结合数轴,可以看出,到原点距离为1的点,有两个.

解:x=1或-1.

例2绝对值大于3而小于6的所有的整数为________.

分析:有的同学习惯上写成4､5,我们结合数轴来看,到原点的距离大于3而小于6的点,在原点两边都有,且它们关于原点对称.

解:4或-4,5或-5.

例3若|x+1|+|x-3|=4,则整数x的可能值是________.

分析:这是一个方程,我们目前不好处理,我们运用绝对值的定义来试一试.

解:由绝对值的定义得x+1的绝对值是表示x与-1点之间的距离,x-3的绝对值是表示与+3点之间的距离.作数轴,如图1,在数轴上,我们看到-1和3之间的距离正好是4,所以若x在-1的左边,则x与-1点之间的距离加上x与3点之间的距离的和必大于4(如图2),不符合题意;

若x在-1和3之间(包括-1和3),则x与-1点之间的距离加上x与3点之间的距离的和等于4(如图3),符合题意,从中找出-1､0､1､2､3这几个整数点;

若x在3的右边,则x与-1点之间的距离加上x与3点之间的距离的和大于4(如图4),不符合题意.

综上所述,整数x的可能值是-1､0､1､2､3.

由以上例题我们可以看出,结合数轴去分析,才能更全面解答问题.数轴,是我们学习中的一个重要的工具,借用它,我们能更好理解绝对值的含义.大家一定要牢记!

篇7：从句式上引导学生理解语句的内涵

《记念刘和珍君》是鲁迅先生写的一篇纪念性的散文。作者在语言的使用上，用众多句式，来表达丰富的内涵。教学中引导学生加以品味比较，一定会产生意想不到的效果，让学生佩服鲁迅的笔法。

一、相同句，内涵迥异

①我也早觉得有写一点东西的必要了。（一）

②我也早觉得有写一点东西的必要了。（二）

第一、二两部分中两次写到“我也早觉得有写一点东西的必要了”，句子内容一样，但内涵不同。

鲁迅所编的期刊如《莽原》等，都是战斗性很强的革命刊物，因而常遭到反动当局的查禁，“城门失火，殃及池鱼”，因此很多人就不敢订或不愿订，因此“往往有始无终”，“销行一向就甚为寥落”。而追求真理、坚持真理的刘和珍，却毅然地预定了《莽原》全年。据当年接待刘和珍订阅《莽原》时的李霁野回忆，那时编辑《莽原》的“未名社”成立不久，仅一间小屋，书架上空空落落的，书不多，很担心会垮台。但刘和珍有一天来到“未名社”，说自己最爱看鲁迅先生的文章，不仅预订了全年的《莽原》，而且第一个买了鲁迅译的《出了象牙之塔》这一文艺论集，还问有没有其他的书。鲁迅知道后十分高兴。现在鲁迅满怀激情地回忆起这件事，写下了“我也早觉得有写一点东西的必要了”这句话，是出于对刘和珍的哀思和纪念，因为她是渴求真理的好青年，又爱读自己的书；她是鲁迅的学生，更是志同道合的战友，现在却被反动军阀杀害了。

第二部分中的“我也早觉得有写一点东西的必要了”，这句话第二次出现在第二节的开头。第二段的开头的一句话是：“我们还在这样的世上活着；我也早觉得有写一点东西的必要了。”可见这里是针对“这样的世界”而言的，即写文章要使这“似人非人的世界”早日到尽头，这是对烈士最好的纪念，也是作者为生者而写的最大的心愿，可见作者写文章是为了唤起庸人投入战斗。

二、相似句，作用有别

①但在生者，却大抵只能如此而已。

②——但是，现在，却只能如此而已。

第二部分中两句“只能如此而已”大体一样，又不尽相同，这同中有异表达了怎样的信息呢？这两句“只能如此而已”共同地表达了作者的悲愤之情，为生者而写的心愿。后一句少了“大抵”二字，多了一个破折号，这个破折号明确地表示作者不相信有“在天之灵”，这就进一步激发读者思考那“必要”之所在，从而为第二节的“正有写一东西的必要”作了铺垫，也为第七部分中，写面对烈士的鲜血，“真的猛士”会怎样，“苟活者”会怎样埋下伏笔。

三、矛盾句，更体真情

①我正有写一点东西的必要了。

②可是我实在无话可说。

文章在一、二部分反复强调了“我正有写一点东西的必要了”，通过上面的分析，表现了鲁迅对渴求真理的好青年、又爱读自己的书、现在却被反动军阀杀害了的刘和珍的哀思和纪念，写这篇文章旨在是为了唤起庸人投入战斗，让“真的猛士，将更奋然而前行”。而“可是我实在无话可说”，从下文看并不是真正的无话可说，实际是指鲁迅此时还沉浸在青年被杀害的无限悲痛之中，同时也指“学者文人”污蔑惑众的卑劣无耻和反动派的凶残使作者“已经出离愤怒了”。

③在四十余被害的青年之中，刘和珍君是我的学生。

④她不是“苟活到现在的我”的学生，是为了中国而死的中国的青年。

作者为什么先说刘和珍是“我”的学生，后面又予以否认？“刘和珍君是我的学生”，这是一个事实性的判断，因为刘和珍在“待到偏安于宗帽胡同，赁屋授课之后，她才始来听我的讲义，于是见面的回数就较多了”。而加以否认是他的学生，是因为刘和珍的壮烈牺牲，她是“为了中国而死的中国的青年”，而“我”却苟活至今，“我”应该对她奉献我的尊敬。这种通过自我解剖说明师生关系错位的写法，不但感人至深，而且发人深省。

四、互文句，言简意丰

中国军人的屠戮妇婴的伟绩，八国联军的惩创学生的武功。

上面的句子属于互文句。鲁迅为什么要采用互文见义的句式来表述“三·一八”惨案中的刽子手呢？我们知道，互文的特点是形分义合，即它看似两个相对独立的词语或句子，但理解和解释时，又必须将两者参互成文，合而见义。其实上句可以说成“中国军人、八国联军的屠戮妇婴惩创学生的武功伟绩”。“伟绩”和“武功”显然都是反语，是对敌人辛辣的讽刺。在“三·一八”惨案中，外国帝国主义者与段祺瑞政府之间的关系也恰如这形分义合的互文，从表面上看来，段祺瑞政府与帝国主义者之间似乎没有连裆瓜葛，段祺瑞政府也正是这样为自己辩解的。但是，从实质上看，段祺瑞政府的屠杀是同外国帝国主义者联系起来。1926年3月18日，北京各界人民结队前往执政府请愿，其目的与反政府显然无关，而是为了反对日本等帝国主义者侵犯中国主权的行径。可是，请愿群众却在执政府门前遭到段祺瑞政府的残酷屠杀。可见，段祺瑞政府的这一行动满足的是日本等帝国主义者的意愿，也就是说，“三·一八”惨案的制造是“中国军人”的行动，更是外国帝国主义者的意志，所以“三·一八”惨案在实质上便成为外国帝国主义者和中国封建军阀互相勾结的结果。鲁迅选用了互文见义的语言形式，巧妙地把 “中国军人”和“八国联军”勾结合谋制造的“三·一八”惨案的结果呈现出来，不仅收到了语隐识真、言简意丰之效，而且形神妙合，达到了形式与内容的最巧妙的统一。

五、长短句，各显其妙

①中华民国十五年三月二十五日，就是国立北京女子师范大学为十八日在段祺瑞执政府前遇害的刘和珍杨德群两君开追悼会的那一天。

②我没有亲见；听说，她，刘和珍君，那时是欣然前往的。自然，请愿而已，稍有人心者，谁也不会料到有这样的罗网。但竟在执政府前中弹了，从背部入，斜穿心肺，已是致命的创伤，只是没有便死。同去的张静淑君想扶起她，中了四弹，其一是手枪，立仆；同去的杨德群君又想去扶起她，也被击，弹从左肩入，穿胸偏右出，也立仆。但她还能坐起来，一个兵在她的头部及胸部猛击两棍，于是死掉了。

内容与形式应该是统一的，语言形式与其蕴含的情感之间也是一样。句①使用了长句，在“那一天”前用3个长长的定语，是有深意的。文章写追悼会的日子是“中华民国十五年三月二十五日”，这就把抨击的锋芒指向“中华民国”。因为对爱国青年的大屠杀是“中华民国十五年”发生的，这样的“中华民国”早已变成了杀人的机器来屠杀刘和珍、杨德群这样的爱国青年的罪魁祸首这一点的，正是“那一天”前的定语。作者在文章开头点明追悼会的日子，蕴含着历史将永远记住这个日子，人们对中华民国不能抱幻想，必须正视现实，起来斗争的意思。

句②使用极其短促的短句，表现出作者无法控制和激愤之情。此句基本上是由短句构成的。第一句是典型，作者故意把一个句子用逗号分开，“听说，她，刘和珍君，那时是欣然前往的”，按语言表达“简明”的原则，这句话本来可以写成“听说她那时是欣然前往的”。可是如果这样表达，效果完全不一样，语义信息是没有增减，而情感信息被严重削弱的。作者这里有意通过短句，制造一种因情感强烈而悲愤抑郁，言语断续，难以言说的效果。往下，整段都是用短句来表达。像“自然，请愿而已，稍有人心者，谁也不会料到有这样的罗网”，“从背部入，斜穿心肺，已是致命的创伤，只是没有便死”，“弹从左肩入，穿胸偏右出，也立仆”等等。之所以这个段落要选用短句，主要是要制造一种紧张，激烈的情境，写出惨烈的屠杀场面，给人一种惊心动魄的感觉。

六、类比句，生动形象

人类血战前行的历史，正如煤的形成，当时用大量的木材，结果却只是一小块，但请愿是不在其中的，更何况是徒手。

作者用煤的形成作比，指出人类社会的历史是“血战前行”的历史，只有不畏惧牺牲，历史才能前进，而且是无数人流了大量的血，历史才能前进一小步，“正如煤的形成，当时用大量的木材，结果却只是一小块”。不过“请愿是不在其中的，更何况是徒手的”，意即徒手请愿者流了大量的血，却换得个“街市依旧太平”的结局，于历史进步毫无补益。

篇8：从数据看诺贝尔奖（上）

1968年，瑞典国家银行在成立300周年之际，捐出大额资金给诺贝尔基金会，增设“瑞典国家银行纪念诺贝尔经济科学奖”，1969年首次颁发，人们习惯上称这个额外的奖项为诺贝尔经济学奖。

因此，诺贝尔奖的奖项分为生理学或医学、物理、化学、文学、和平和经济学6项。

获奖总人数和女性比例

从1901～2015年，诺贝尔奖已经颁发了573次，有874人次（其中4人2次，分别为居里夫人、约翰·巴丁、莱纳斯·鲍林、弗雷德·桑格）和26个机构次（其中红十字国际委员会3次，联合国难民署2次）获得诺贝尔奖。女性获奖人数为48人，女性获奖次数为49次（居里夫人获物理和化学奖各一次）。

在各个单项中，物理学奖共有201人次获奖;化学奖共有172人次获奖;生理学或医学奖共有210人获奖;文学奖共有112人获奖;和平奖共有129人和机构次（103人+26机构次）获奖;经济学奖共有76人获奖。

在各个单项中，女性获得生理学或医学奖12人、化学奖4人（次）、物理学奖2人（次）、经济学奖1人、和平奖16人和文学奖14人。中国科学家屠呦呦获得2015年诺贝尔生理学或医学奖，既增添了女性的获奖人数，也是中国在诺贝尔自然科学奖上获奖的第一人。

女性获得诺贝尔奖的人数如此之少表明，诺贝尔奖是一个主要是男性获奖的领域或游戏。以获奖总人数（次）计，女性占比为5.44%。此外，从诺贝尔奖的各个单项看，可以比较出女性在各个奖项中获奖的难易程度。

显而易见，女性最容易获得的诺贝尔奖是文学奖，迄今有112人获奖，女性有14人获奖，占12.5%。其次，女性容易获得的诺贝尔奖项是和平奖，迄今有129人和机构次（103人+26机构次）获奖，其中有16位女性获奖，占12.4%。

女性最不容易获得的诺贝尔奖项是物理学奖，迄今共有201人获奖，只有2名女性获奖，占0.99%。女性获得诺贝尔经济学奖同样不容易，迄今总共76人获奖，其中只有1位女性获奖，占1.32%;化学奖迄今共有172人获奖，其中有4名女性获奖，占2.32%。

诺贝尔生理学或医学奖是诺贝尔奖中获奖人数最多的一个奖项，达到210人，不过，获奖女性也只有12人，占5.71%。

综合起来，在诺贝尔奖的各个奖项中，女性最容易获得文学奖，但是，如果仅以自然科学奖来计算，女性最容易获得生理学或医学奖。

父子、夫妻、母女和兄弟

在诺贝尔奖115年的历史中，同样传承着打虎亲兄弟，上阵父子兵的传统。迄今，有6对父子、5对夫妻、1对兄弟，1对母女获得诺贝尔奖。

6对父子

科恩伯格父子

美国人阿瑟·科恩伯格（父）获1959年诺贝尔生理学或医学奖，主要贡献为，证明了DNA的复制并分离了复制所需的酶。美国人罗杰·大卫·科恩伯格（子），因对“真核转录的分子基础所作的研究”而获2006年诺贝尔化学奖。

奥伊勒父子

奥伊勒·凯尔平（父），瑞典籍德国人，生物化学家，因对与糖发酵有关酶的研究而与哈登共同获得1929年诺贝尔化学奖。乌尔夫·冯·奥伊勒（子），因发现前列腺素和去甲肾上腺素，特别是弄清了去甲肾上腺素的神经传递物质的功能而获1970年诺贝尔生理学或医学奖。

布拉格父子

威廉·亨利·布拉格与其子威廉·劳伦斯·布拉格同为英国物理学家，通过对X射线谱的研究，提出晶体衍射理论，建立了布拉格公式（布拉格定律）。父子二人共同获得1915年的诺贝尔物理学奖，以表彰他们用X射线对晶体结构的分析所做的贡献。时年25岁的小布拉格还是当时最年轻的诺贝尔奖得主。

汤姆逊父子

约瑟夫·约翰·汤姆逊（父），英国物理学家，发现和证明电子的存在，打破了原子是物质结构最小单位的观念，揭示了电的本质，由此获得1906年诺贝尔物理学奖。乔治·汤姆逊（子）因发现电子在晶体中的干涉现象而获得1937年诺贝尔物理学奖。

玻尔父子

尼尔斯·亨利克·戴维·玻尔（父），丹麦物理学家，通过引入量子化条件，提出玻尔模型来解释氢原子光谱，也提出互补原理和哥本哈根诠释来解释量子力学，由此获得1922年诺贝尔物理学奖。阿格·尼尔斯·玻尔（子），追随父亲的足迹，在原子核物理学领域做出了杰出贡献。阿格、北欧理论原子物理研究所的本·R·莫特尔森和美国哥伦比亚大学的利奥·J·雷恩沃特因发现原子核内集体运动和粒子运动之间的联系以及基于这一联系而发展的原子核结构理论而分享1975年诺贝尔物理学奖。

西格巴恩父子

曼内·西格巴恩（父），瑞典物理学家，因发现X射线的光谱而获得1924年诺贝尔物理学奖。凯·西格巴恩（子），瑞典物理学家，因致力于研发一种用电子检测复合材料成分和纯度的新技术，1981年与尼古拉斯·布隆伯根及阿瑟·伦纳德·肖洛共同获得诺贝尔物理学奖，他们是用电子光谱学（ESCA）发展化学分析技术的带头人。

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5对夫妻

皮埃尔·居里（丈夫）和玛丽·居里（妻子）两人一起获得1903年诺贝尔物理学奖，因为他们研究贝克勒尔教授发现的电离辐射现象做了非凡的贡献。

伊雷娜·约里奥-居里（居里夫妇的女儿）和丈夫弗雷德里克·约里奥-居里，因为对人工放射性的研究共同获得1935年诺贝尔化学奖。

卡尔·斐迪南·科里（丈夫）和格蒂·特蕾莎·科里（妻子）都出生于捷克，后移民美国。他们和阿根廷医生奥赛一起因发现糖代谢中的酶促反应共同获得1947年诺贝尔生理学或医学奖。

贡纳尔·默达尔（丈夫）和阿尔瓦·米达尔（妻子）都是瑞典人。丈夫获得1974年诺贝尔经济学奖，主要是因为对贫困的研究;妻子是1982年诺贝尔和平奖获得者，因为在裁军方面有杰出贡献，代表瑞典出席在日内瓦的联合国裁军谈判会议。

梅-布里特·莫泽（妻子）和爱德华·莫泽（丈夫）因发现大脑的定位系统而与英国科学家约翰·奥基夫共同获得2014年诺贝尔生理学或医学奖。

1对母女

母亲玛丽·居里获得1903年诺贝尔物理学奖和1911年的化学奖，女儿伊雷娜·约里奥-居里获得1935年诺贝尔化学奖。

1对兄弟

唯一一个摘得诺贝尔奖的兄弟组合是荷兰的廷贝亨兄弟。哥哥扬·廷贝亨是荷兰经济学家，由于发展了动态模型，并将其应用到经济进程分析中，与朗纳·弗里施同获首届（1969年）诺贝尔经济学奖。弟弟尼古拉斯·廷贝亨是荷兰动物行为学家与鸟类学家，与卡尔·冯·弗利、康拉德·洛伦兹因为在动物个体和群体行为的构成和激发方面做出重大贡献而共同获得1973年诺贝尔生理学或医学奖。

机构获奖与比例

在诺贝尔奖的900人次和机构次的获奖中，共有24个机构（如果把红新月联合会合并到国际红十字会中，则有23个机构）26次获奖，而且全部是获得和平奖，占总获奖人数和机构次的2.89%。这些机构如下：

国际法研究院，1904年;国际和平局，1910年;红十字国际委员会，1917年、1944年、1963年;红新月联合会（国际红十字会成员），1963年;南森国际难民办公室，1938年;英国教友会、美国教友会，1944年;联合国难民署（UNHCR）1954年、1981年;联合国儿童基金会，1965年;国际劳工组织，1969年;国际特赦组织（英国伦敦），1977年;国际防止核战争医生组织，1985年;联合国维持和平部队，1988年;帕格沃什科学和世界事务会议（加拿大），1995年;国际反地雷组织（ICBL），1997年;无国界医生，1999年;联合国，2001年;国际原子能机构，2005年;孟加拉乡村银行（孟加拉国），2006年;政府间气候变化专门委员会（IPCC），2007年;欧洲联盟（EU），2012年;禁止化学武器组织，2013年;突尼斯全国对话大会，2015年。（未完待续）

【责任编辑】张田勘