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主要介绍如何合理地组织数据、有效地存储和处理数据,正确地设计算法以及对算法的分析和评价。
通过本课程教学,使学生了解数据结构的基本概念,理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法,掌握算法描述及算法的评价标准,熟悉在不同存储结构上实现不同的运算,并对算法设计的方式和技巧有所体会,旨在培养学生基本的、良好的程序设计技能,编制高效可靠的程序,并为学生日后学习操作系统和数据库等后续课程奠定基础。
教学要求:
本课程主要是以抽象数据类型的观点来组织和讲解线性表、栈、队列、树、二叉树、图等各种主要的数学模型并定义为相应的抽象数据类型,给出各种物理表示法和有关算法,关于数据处理技术介绍几种主要的排序和查找算法。
学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容:
1.了解数据结构及有关的基本概念;
2.了解各种抽象数据类型的性质;
3.掌握各种抽象数据类型的实现和基本算法;
4.对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力;
5.能够选择适当的数据结构和存储结构以及设计有效的算法,解决实际问题;
6.掌握数据结构在排序和查找等常用算法中的应用。
教学重点:
抽象数据类型、顺序表、单链表、循环链表、栈、队列、数组、特殊矩阵、树和二叉树、最小生成树、拓扑排序、查找、内部排序
教学难点:
单链表、栈、循环队列、特殊矩阵、二叉树、关键路径、最短路径
教学方法与手段:
1.理论部分以讲授法为主,结合讨论及课堂练习实现教学目的。
2.传统教学手段与多媒体等现化手段相结合。
3.重视实验教学,要求学生利用一切可利用的时间和机会去实验室,实现并验证书本上的各种算法,达到真正实现教学目的。
考核与成绩评定方式:
本课程为考试科目,课程结束后采用闭卷考试。
考核总成绩中,平时成绩占30%(出勤占10%,实验占10%,书面作业占10%),期末考试占70%;
考核范围为教学大纲规定的基本要求教学内容。
教材与主要参考书目:
1.教材
严蔚敏、吴伟民.数据结构(C语言版)[M]北京:
2.主要参考书目
严蔚敏、李冬梅、吴伟民,《数据结构》(C语言版)[M]北京:
人民邮电出版社,2011.
周次
授课章节及主要内容
实践教学环节内容
实验或课程设计等
学时
作业
主要
参考书目
1
1.1~1.4数据结构基本概念和术语及ADT,算法和算法分析2.1~2.2线性表的定义,顺序实现
4
2
2.3链式实现;
2.4一元多项式相加
3
3.1~3.2栈的定义和应用
3.3栈与递归3.4队列
5
4.1~4.4串的定义和实现模式匹配,串的应用;
5.1~5.2数组的定义和实现
复习C语言的基本操作:
函数实现
6
5.3~5.5矩阵的压缩存储,广义表;
6.1~6.2树和二叉树的定义,二叉树的性质
顺序表的操作
7
6.2~6.3二叉树存储,遍历和线索二叉树;
6.4树和森林
单链表的操作
8
6.6赫夫曼树和赫夫曼编码
9
7.1~7.2图的定义、存储;
7.3图的遍历
栈的应用:
括号匹配
10
7.4图的连通性;
7.5拓扑排序、关键路径
队列的应用:
模拟病人看病
11
7.6最短路径;
9.1静态查找表
二叉树的遍历及应用
12
9.2动态查找表;
9.3哈希表
13
10.1~10.4插入、希尔、快速排序
图的遍历
14
10.4~10.7选择、归并、基数排序,各种排序的比较
15
查找算法设计与实现
16
排序算法设计与实现
17
18
19
20
第一讲:
绪论
(一)
周次:
第1周,第1次
授课章节
第1章绪论1.1~1.4
任课教师
严小燕
教学方法
与手段
多媒体教学与板书相结合
课时安排
教学目的与要求
1.了解数据结构的发展及所处的地位
2.深刻理解数据结构的基本概念和术语
3.了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法
4.掌握算法描述及算法的评价标准
5.理解算法五个要素的确切含义
6.掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法
教学内容
1.什么是数据结构
2.基本概念和术语
3.抽象数据类型的表示与实现
4.算法设计的要求基本概念和术语
5.算法效率的度量
6.算法的存储空间需求
7.第1章总结与复习及例题讲解
教学重点
数据结构的概念和术语
抽象数据类型的表示与实现
算法的五个要素
计算语句频度和估算算法时间复杂度
教学难点
数据结构的意义及数据结构的基本内容
数据结构及数据、数据元素等相关概念
算法描述的方法
算法时间复杂度的计算
作业布置
课堂练习
使用教材和
主要参考书
教材:
严蔚敏.数据结构.清华大学出版社,2011
参考书:
严蔚敏、李冬梅.数据结构(C语言版)人民邮电出版社,2011.
备注
授课的详细内容参见讲稿
第二讲:
线性表
(一)
第1周,第2次
第2章线性表2.1~2.2
1.理解线性表的概念、存储结构
2.深刻理解线性表的顺序存储结构的特点、类型描述,熟练掌握插入、删除、查找操作的算法实现
1.线性表的类型定义
2.线性表的顺序表示和实现
线性表的定义及逻辑上的特点
顺序表上插入、删除和定位运算的实现
线性表与线性结构的联系与区别
线性表的顺序存储结构及其运算
第三讲:
线性表
(二)
第2周,第1次
第2章线性表2.3
熟练掌握线性表的链式存储结构的特点、类型描述,插入、删除、查找操作的算法实现
线性表的链式表示和实现——单链表
单链表的结构特点及类型说明
头指针和头结点的作用及区别和指针操作
插入、删除、查找运算在单链表上的实现
头结点在链表中的作用和指针的操作
单链表存储结构定义,插入、删除运算中的指针操作顺序
第四讲:
线性表(三)
第2周,第2次
掌握循环链表、双向链表及其基本操作的算法
1.线性表的链式表示和实现——循环链表
2.线性表的链式表示和实现——双向链表
3.一元多项式的表示及相加
循环链表插入与删除运算的实现
双向链表的结构特点及其插入与删除运算的实现
循环链表、双向链表上指针的操作顺序及其相关运算
第五讲:
线性表(四)
第3周,第1次
第2章总结与复习及习题讲解
线性表各存储结构定义,插入、删除等运算的应用
第六讲:
栈和队列
(一)
第3周,第2次
第3章栈和队列3.1~3.2
1.理解栈的概念、逻辑特点及存储结构
2.熟练掌握顺序存储和链式存储两种结构下的进栈、出栈的算法
1.栈的定义
2.栈的应用举例(数制转换,括号匹配)
栈的顺序存储结构
进栈、出栈等运算在顺序栈上的实现
顺序栈基本运算的实现
顺序栈的溢出判断条件
第七讲:
栈和队列
(二)
第4周,第1次
第3章栈和队列3.2,3.3
掌握利用栈实现表达式求值的算法;
理解递归算法执行过程中栈的状态变化过程,了解将递归程序转换为非递归程序的方法。
1.栈的应用举例,如迷宫求解和表达式求值。
2.栈与递归的实现,递归程序转换为非递归程序的方法。
递归算法执行过程中栈的状态变化过程
第八讲:
栈和队列(三)
第4周,第2次
第3章栈和队列3.4
1.理解队列的概念、存储结构
2.熟练掌握顺序存储和链式存储两种
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- 关 键 词:
- 数据结构 教案