机械CADCAM技术第2章.pptx
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1、第二章 CAD/CAM支撑技术2.1 常用数据结构2.2 数据管理技术2.3 计算机网络技术2.4 成组技术2.1 CAD/CAM2.1 CAD/CAM系统常用的数据结构系统常用的数据结构2.1.1 数据结构的概念数据结构的概念数据结构:数据结构:是按某种逻辑结构组织起来,按一定的存储表示方是按某种逻辑结构组织起来,按一定的存储表示方式把组织好的数据存储到计算机中,并对之定义一系列操作运算的式把组织好的数据存储到计算机中,并对之定义一系列操作运算的数据的集合。数据的集合。数据结构非线性结构数据存储结构数据运算数据逻辑结构线性结构线性表队列栈网状结构树结构链式存储顺序存储插入,删除,更新,检索,
2、排序2.1.2 线性表线性表逻辑结构逻辑结构:相同数据元素组成的有限序列,除表头和表尾之外,相同数据元素组成的有限序列,除表头和表尾之外,每每 个数据元素仅有一个前驱和后继。如工资表、学生名册。个数据元素仅有一个前驱和后继。如工资表、学生名册。存储结构存储结构:有顺序存储和有顺序存储和链式存储两种结构链式存储两种结构1)顺序存储顺序存储相邻的存储单元存储逻辑上的顺序数据元素。特点:有序性,存储顺序与逻辑顺序一致;均匀性,每个数据元素所占存储单元长度相同。地址计算:设首址为b,则数据元素ai存储地址为 Loc(a)=b+(i-1)L如线性表(a1,a2,ai,an)顺序存储结构为:线性表插入运算
3、线性表插入运算:2 2)链式)链式存储结构存储结构:用任意的存储单元存放线性表的各个数据元素,用指针指示各元素的前驱和后继。链表结点结构:数据域和指针域。指针域有单向指针和双向指针,可构成单向链表和双向链表。链表插入操作运算步骤:申请新结点存储空间;将待插入元素M存放在新增结点数据域;新增结点指针链接。线性表线性表顺序存储与顺序存储与链式链式存储结构比较存储结构比较顺序存储顺序存储:优点:结构均匀,便于数据元素访问和修改操作;不足:删除插入大量数据元素需移动,运算效率低。应用:多用于查找频繁、很少增删的场合。链式存储链式存储:优点:删除插入效率高,不需数据元素移动,不需 事先分配存储空间,存储
4、空间利用充分。不足:搜索效率低,需从头结点顺次搜寻。应用多用于事先难以确定容量,频繁增、删场合。2.1.3 2.1.3 栈和队列栈和队列栈栈(Stack):限定在表尾进行插入或删除操作,且为“后进先出”的线性表。队队列列(Queue):限定在表一端插入,在另一端删除的“先进先出”线性表。a1a2akan-1an入队出队队列数据结构队列数据结构循环循环队列队列2.1.4 树与二叉树树与二叉树 树树结结构构(层层次次结结构构):每个结点有一个以上后继,除根结点之外,所有结点仅有一个直接前驱。树结构相关术语树结构相关术语:结点结点 树的基本单元,包含一个数据元素及若干指向其子树的指针;结点度结点度
5、搞结点子树个数;树的度树的度 树中最大结点的度,图示树的度为4;叶结点叶结点 度为0的结点或终端结点,如图中C、E、K、G、H、I、L等;分支结点分支结点 度不为0的结点或非终端结点;子结点与父结点子结点与父结点 如图中结点B的子结点为E、F、G、H;B父结点A;结点层数结点层数:根结点为第一层,根的子结点为第二层,其余类推;树的深度树的深度 树的最大层数,图示深度为4;森林森林 森林是n棵互不相交树的集合。二叉树二叉树:各结点仅有左子树和右子树的特殊树结构。若深度为k,其结点数最多是2k-1个。满二叉树满二叉树:拥有2k-1个结点的二叉树,所有结点都有左右子树,所有叶结点都在同一层上。完全二
6、叉树完全二叉树:深度为k结点数为n的二叉树,从1至n每一结点编号都与满二叉树编号一致。二叉树存储结构二叉树存储结构顺序存储顺序存储:仅适合于完全二叉树,若用于一般二叉树,将有许多空存储单元。链式存储链式存储:每结点除数据域外,还包含左右子树指针。二叉树的遍历二叉树的遍历遍历遍历:按一定规律每一节点被访问一次。二叉树常用遍历算法二叉树常用遍历算法:先序遍历;中序遍历;后序遍历。先先序序遍遍历历:先访问根结点,然后先序遍历左子树,再先序遍历右子树。如上图先后顺序为ABDGHCEIF。preorder(struct btree*node)preorder(struct btree*node)if(!
7、node)return if(!node)return;printf(printf(“%d%d”,node-data)node-data);preorder(node-lchild)preorder(node-lchild);preorder(node-rchild)preorder(node-rchild);inorder(struct btree*node)inorder(struct btree*node)if(!node)return if(!node)return;inorder(node-lchild)inorder(node-lchild);printf(printf(“%d%d
8、”,node-data)node-data);inorder(node-rchild)inorder(node-rchild);postorder(struct btree*node)postorder(struct btree*node)if(!node)return if(!node)return;postorder(node-lchild)postorder(node-lchild);postorder(node-rchild)postorder(node-rchild);printf(printf(“%d%d”,node-data)node-data);中序遍历:中序遍历:先中序遍历左
9、子树,然后访问根结点,再中序遍历右子树。访问顺序为GDHBAEICF。后序遍历:后序遍历:先后序遍历左子树、后序遍历右子树,再访问根结点。结点访问顺序为GHDBIEFCA。树的二叉树表示的转换步骤:树的二叉树表示的转换步骤:将各层兄弟结点用线连起来;除最左子结点外,去掉各结点与其子结点连线;以根为中心,将整棵树顺时针旋转45,最终得到所需二叉树。2.2数据管理技术常用数据管理技术文件管理系统数据库管理系统工程数据库产品数据管理(PDM)CAD/CAM系统数据管理方法1、文件管理系统:数据文件数据文件:具有相同性质和结构记录的集合。文件管理系统文件管理系统:由操作系统提供,定义数据文件结构,规定
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