数据结构实验与课程设计指导书 2

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1、数据结构实验指导书数据结构课程组广东工业大学计算机学院2014年4月-22-第1章概述1.1课程、教材和实验数据结构是计算机科学的算法理论基础和软件设计的技术基础，主要研究信息的逻辑结构及其基本操作在计算机中的表示和实现。数据结构不仅是计算机专业的核心课程，而且已成为其他理工专业的热门选修课。课程的教学要求之一是训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好程序设计的习惯,其重要程度决不亚于知识传授。因此，在数据结构的整个教学过程中,完成习题作业和上机实习是两个至关重要的环节。习题的作用在于帮助学生深入理解教材内容,巩固基本概念,达到培养良好程序设计能力和习惯的目的。从认知的程度划分，数据结构的习

2、题通常可分为三类：基础知识题、算法设计题和综合实习题。基础知识题主要是检查对概念知识的识记和理解，一般可作为学生自测题。算法设计题的目的是练习对原理方法的简单应用，多数是要求在某种数据存储结构上实现某一操作，是数据结构的基础训练，构成了课外作业的主体。综合实习题则训练对知识的综合应用和软件开发能力，主要是针对具体应用问题，选择、设计、和实现抽象数据类型（ADT）的可重用模块，并以此为基础开发满足问题要求的小型应用软件，应将其看作软件工程的综合性基础训练的重要一环，给予足够的重视。本实验指导书为采用下列教材的数据结构课程而编写：[1]严蔚敏，吴伟民.《数据结构》（C语言版，含光盘）.清华大学出

3、版社，2002.9[2]严蔚敏，吴伟民.《数据结构题集》（C语言版）.清华大学出版社，1999.2其中，《数据结构题集》实际上是一本较全面的学习和实验指导书。本实验指导书根据教学计划给予一些补充，与上述两本教材配合使用。《数据结构题集》的第一篇为习题篇，含有三百余道习题，组织成十二章，分别对应教科书中各章内容，并在每章之前给出该章的内容提要和学习要求。这些习题是作者在多年教学过程中所积累资料的基础上，参考大量国外教材之后精心设计而成的。书中对特别推荐的题目作了标记，并对每道习题的难易程度按五级划分法给出了难度系数。第二篇为实习篇，分别以抽象数据类型、线性表、栈和队列、串、数组和广义表、树和图

4、以及查找和排序为核心，设置了七组上机实习题，每组有3至9个题目供学生自由选择。期望这些实习题能对习题起到良好的扩充作用，使学生受到涉及“从问题到程序”的应用软件设计的完整过程的综合训练，培养合作能力，成为将来进行软件开发和研究工作的“实践演习”。数据结构是实践性很强的课程，光是“听”和“读”是绝对不够的。在努力提高课堂教学的同时，必须大力加强对作业实践环节的要求和管理。国内外先进院校一般都要求修读数据结构的学生每周应不少于4个作业机时，而且有一套严格的作业和实习规范和成绩评定标准，形成行之有效的教学质量保证体系。《数据结构题集》强调规范化在算法设计基本训练中的重要地位。在习题篇中给出了算法书

5、写规范，在实习篇中给出了实习步骤和实习报告的规范。教学经验表明，严格实施这些貌似繁琐的规范，对于学生基本程序设计素养的培养和软件工作者工作作风的训练，将能起到显著的促进作用。-22-数据结构及其算法的教学难点在于它们的抽象性和动态性。虽然在书本教材和课堂授课（板书或投影胶片）中采用图示可以在一定程度上化抽象为直观，但很难有效展现数据结构的瞬间动态特性和算法的作用过程。在随教科书配发的光盘中，“数据结构的算法动态模拟辅助教学软件DSDEMO”是为学习并掌握数据结构中各类典型算法而开发的一个辅助教学软件，可对教科书中八十余个典型算法进行动态交互式跟踪演示，在算法执行过程中实现数据结构和算法的动态

6、同步可视化，使学生获得仅从教材文字说明中无法获得的直观知识。软件既可用于课堂讲解演示，又能供个人课外反复观察、体会和理解，对提高教学质量和效率有显著效果。在习题篇的每一章列举了与该章相关的算法清单，并在《数据结构题集》附录中提供该软件完整的使用说明。1.2实验安排根据教学计划，数据结构课程的实验和上机由三部分构成：1．算法设计实验和上机（30机时）在“数据结构算法设计作业系统”上机完成40道题，学有余力的同学还可以选做另外40道题。2．抽象数据类型的实现（6学时设计性实验）实现一个抽象数据类型，并对所采用的存储结构和相关操作的实现进行讨论。3．课程设计（一周综合性实验）完成《数据结构题集》中

7、的一个实习题。-22-第2章算法设计实验和上机2.1数据结构习题概述《数据结构题集》把数据结构的习题分为“基础知识题”和“算法设计题”两类。“基础知识题”主要供学生进行自测和复习之用，目的是帮助学生深化理解教科书的内容，澄清基本概念、理解和掌握数据结构中分析问题的基本方法和算法要点，为完成算法设计题做准备。“算法设计题”则侧重于基本程序设计技能的训练，相对于实习题而言，这类编程习题属于偏重于编写功能单一的“小