摘要：经典算法具有示范性，基础性，在数据结构的教学活动中，几乎所有的数据类型都涉及到经典算法，线性结构是常见数据结构之一,数据结构很多算法复杂且难以理解，包括线性结构的相关算法，例如线性表的插入、删除、合并等，通常的教学手段很难使学生清楚了解算法的各个环节。利用动态演示可以有效解决这一问题，提高学生的学习效率。本文阐述了数据结构，线性结构、动态演示的相关内容，和系统开发的设计要点，相关开发工具的特点等。
关键词：数据结构；算法；线性结构；动态演示
数据结构是一门研究非数值计算的计算的程序设计问题中计算机操作对象以及它们之间关系和操作等的学科，由于涉及范围很广，因此数据结构被作为一门独立的学科。它在计算机科学中是一门专业基础课。它通过对数据结构特性的分析和研究，为实际应用所涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构和相应操作的算法，并提供了算法的时间分析和空间分析的技术。数据结构的定义是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合[1]。在任何问题中，数据元素都不是独立的，在数据结构中根据数据元素的不同特性，数据结构分为：集合、线性结构、树形结构、图状结构或网状结构。
文献[2]中提到，数据结构这门课程有以下几个特点: 第一课程高度抽象；第二内容丰富, 学习量大, 需要许多前趋课程作为前提；第三课程内容应用起来有很强的灵活性, 同一数据结构和算法可以解决不同的问题, 同一个问题也可以用不同的数据结构和算法来解决。第四数据结构的算法可应用于不同的环境, 并且可以用不同的编程语言来实现,所以熟练使用一门编程语言是进行实践的最基本条件。第五课程内容具有广泛的适用性, 可以帮助人们解决社会生产活动中的很多问题。
1.2 算法的定义及特点
人的思想要用算法来表达，算法是人求解问题的思想方法，是对解题过程的精确描述[3]，所以早期严蔚敏所编著的《数据结构》课本上是对算法这样描述的，算法是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，其中每一条指令表示一个或者多个操作。算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。也就是说，能够对一定规范的输入，在有限时间内获得所要求的输出[3]。不同的算法可能用不同的时间、空间或效率来完成同样的任务。
一个算法的优劣可以用空间复杂度与时间复杂度来衡量。算法还应具有以下五个特性：有穷性、定性、可行性、输入和输出。
算法的应用也非常广泛。例如在洗碗时会发现每次，依次把每个洗净的盘子放到洗好的盘子上，相当于进栈；取用盘子时，从一摞盘子上一个接一个地向下拿，相当于出栈。日常生活中也有许多线性结构的例子，例如，在对学生成绩信息进行操作的过程中会用到插入算法，删除算法，排序算法等。很多加密算法会被应用到信息安全领域里[4]。数据结构是算法的基础，算法是依赖于某种数据结构来实现的，因此我们在掌握好数据结构的同时，必须要学会使用算法。
1.3 线性结构相关算法描述
线性结构是《数据结构》课程中讲述的一种数据的结构。线性结构中的数据元素存在一对一的关系。文献[5]中给出了线性结构的特点。
（1）存在唯一一个被称为“第一个”的数据元素；
（2）存在唯一一个被称为“最后一个”的数据元素；
（3）除第一个元素以外，集合中的每一个元素都只有一个前趋；
（4）除最后一个元素以外，集合中的每一个元素都只有一个后继。
主要的线性结构有顺序表，链表，栈、队列和串。他们涉及到的线性结构列举如表1-1所示。
