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《数据结构》教学大纲
课程名称:
数据结构
课程编号:
014100028适用专业:
计算机、信息管理
总学时数:
60学分数:
4
一、课程的性质、目的与任务
数据结构是计算机科学技术、信息管理等专业的核心课程之一,是一门理论与工程实践密切相关的综合性课程,在计算机学科教学中具有十分重要的作用。
大力加强数据结构课程的建设,提高数据结构课程的教学质量,有利于教学改革和教育创新,有利于高级应用型人才和创新人才的培养。
《数据结构》课程是计算机专业的专业基础课程,介绍计算机领域的常用数据结构以及各种查找和排序的算法,是计算机专业学生必修的一门技术基础课程,也是计算机专业的核心课程。
数据结构是计算机专业的一门重要的专业基础课,主要解决数据的表示和数据的处理,系统介绍三大数据结构及其实现,为操作系统等课程提供必要的知识基础,为计算机人员提供必要的基本技能。
二、课程教学基本要求
本课程介绍常用数据结构之间的逻辑结构、存储结构和对其施加的运算,如:
线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图等。
同时还介绍各种查找和排序的算法。
通过本门课程的学习,应使学生掌握以下几个方面的知识:
1:
系统学习常用基本数据结构及其在不同存储方式下的实现,掌握分析、选择不同的数据结构和存储结构的原则和方法。
2:
学习和掌握在各种存储结构上实现的各种算法及其设计思想,从而学习各种分析问题和解决问题的能力。
3:
掌握各种算法的时空效率的分析方法,学会在实际应用中选择合适的算法。
4:
掌握各种查找和排序的算法以及效率,并将其应用在程序设计中。
三、课程教学内容体系
第一章:
概论
1.1什么是数据结构
1.2基本概念和术语
1.3抽象数据类型的表现与实现
1.4算法和算法分析
教学要求:
理解数据、数据元素、数据项的概念;
掌握逻辑结构和存储结构的关系;
理解算法的基本概念;
学会分析算法的时间复杂性和空间复杂性。
第二章:
线性表
2.1线性表的类型定义
2.2线性表的顺序表示和实现
2.3线性表的链式表示和实现(静态查找表不讲)
2.4一元多项式的表示及相加
理解线性表的定义和特点;
掌握顺序表和链表的特点,掌握在这两种存储结构上各种基本运算的实现算法以及效率的分析,并学习在这两种存储结构上进行算法设计的方法;
以达到利用基本算法进行较复杂算法设计的目的。
第三章:
栈、队列
3.1栈
3.2栈的应有和举例
3.2.1数制转换
3.3.4迷宫求解
3.3栈与递归的实现
3.4队列
理解栈和队列的定义、特点,学习它们的各种组织方式及算法;
掌握它们的空和满的判断条件;
并学会它们的简单应用。
第四章:
串
4.1串类型的定义
4.2串的表示和实现
4.2.1定长顺序存储表示
4.2.3串的块链存储表示
4.3串的模式匹配算法
4.3.1求字串位置的定位函数
了解串的概念,掌握串的基本运算,学习串运算在不同存储结构下的实现过程。
第五章:
多维数组和广义表
5.1数组的定义
5.2数组的顺序表现和实现
5.3矩阵的压缩存储
领会数组的定义,数组的两种顺序存储结构,并领会几种特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法。
第六章:
树
6.1树的定义和基本术语
6.2二叉树
6.2.1二叉树的定义
6.2.2二叉树的性质
6.2.3二叉树的存储结构
6.3遍历二叉树和线索二叉树
6.3.1遍历二叉树
6.4树和森林
6.4.1树的存储结构
6.4.2森林与二叉树的转换
6.4.3树和森林的遍历
6.6赫夫曼树及其应用
6.6.1最优二叉树(赫夫曼树)
6.6.2赫夫曼编码
理解树型结构的概念和术语,领会二叉树的定义、形态、性质和存储结构,掌握二叉树的各种遍历算法极其实现过程,了解树和森林及其相互转换;
掌握哈夫曼树极其应用。
第七章:
图
7.1图的定义和术语
7.2图的存储结构
7.2.1数组表示法
7.2.2邻接表
7.2.3十字链表
7.2.4邻接多重表
7.3图的遍历
7.3.1深度优先搜索
7.3.2广度优先搜索
7.4图的连通性问题
7.4.1无向图的连通分量和生成树
7.4.3最小生成树
7.5有向无环图及其应用
7.5.1拓扑排序
7.5.2关键路径
7.6最短路径
7.6.1从某个源点到其余各顶点的最短路径
教学要求:
理解图型结构的概念和术语,掌握图的邻接矩阵和邻接表两种存储形式,理解图的遍历的基本思想,掌握图的两种遍历的方法和其实现的过程,学会图在最小生成树、拓扑排序、最短路径、关键路径中的应用。
第九章:
查找
9.1静态查找表
9.1.1顺序表的查找
9.1.2有序表的查找
9.1.4索引顺序表的查找
9.3哈希表
9.3.1什么是哈希表
9.3.2哈希函数的构造方法
9.3.3处理冲突的方法
教学要求:
掌握查找表的定义和分类,熟练掌握顺序查找和二分查找的思想,了解二叉排序树及其查找,了解散列查找的思想和有关方法。
第十章:
内部排序
10.1概述
10.2插入排序
10.2.1直接插入排序
10.2.2其他插入排序(表的插入排序不讲)
10.2.3希尔排序
10.3快速排序
10.4选择排序
10.4.1简单选择排序
10.5归并排序
熟练掌握各种排序方法的思想和特点,如:
插入排序、交换排序、选择排序、分配排序等,学会分析它们的优点和缺点以及时空性能,并学会选择和应用各种排序方法解决实际问题。
四、学时分配
章节内容
讲授学时
上机学时
习题学时
一
概论
4
二
6
1
三
四
2
五
数组和广义表
六
树和二叉树
8
七
九
十
60课时
44
五、推荐教材及教学参考书
1.教材
《数据结构》;
严蔚敏编著;
清华大学出版社
2.教学参考书
《算法与数据结构(C语言版)》,范策等编著,机械工业出版社,2004
《数据结构(C语言版)》,严蔚敏等编著,清华大学出版社2004
《数据结构与算法》,许卓群,杨冬青,唐世渭,张铭,高等教育出版社,2004
《数据结构实用教程(第二版)》,徐孝凯编著,清华大学出版社2006
《数据结构辅导与提高实用教程(第二版)》,徐孝凯,清华大学出版社2003
《数据结构》,谢楚屏等,人民邮电出版社,2001
《算法与数据结构-C语言描述》,张乃孝等,高等教育出版社,2002
《数据结构》,殷人昆,清华大学出版社,2001
《计算机算法设计与分析》,苏德富,电子工业出版社,2001
《算法与数据结构》,傅清祥,王哓冬,电子工业出版社,1998
《数据结构-C++与面向对象的途径》,张乃孝,裘宗燕,高等教育出版社,2001
《数据结构-用面向对象方法与C++描述》,殷人昆等清华大学出版社
《算法设计与分析》,梁田贵,张鹏编著,冶金工业出版社,2004
六、考核办法和成绩评定标准
根据教学要求进行期末考试,由任课教师根据完成情况进行评定,并最终结合平时成绩的考核给出综合成绩。
制定:
制定日期:
教案(首页)
授课时间教案编写时间
课程名称
课程代码
总学时
讲课:
学时
上机:
实习:
周
学分
课程性质
必修课(√)选修课()
理论课(√)实验课()
任课教师
职称
授课对象
专业:
年级:
班级:
教材
和
主要参考资料
选用教材:
《数据结构》,严蔚敏编著清华大学出版社
主要参考书:
《算法与数据结构(C语言版)》,范策,周世平,胡哓琨等编著,机械工业出版社,2004
教学目的和
教学要求
通过本门课程的学
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 数据结构 教案