《数据结构》课程教学设计

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1、《数据结构》课程教学设计一、课程内容体系1.基本描述课程中文名称:数据结构课程英文译名:DataStructures总学时:授课40学时＋实验20学时授课对象:计算机专业、自动化专业、信息专业、通讯专业、数学专业课程要求:必修课课程分类:专业（技术）基础开课时间:第4学期先修课:工科数学分析、高级语言程序设计或C++程序设计、集合与图论2.教学定位《数据结构》是计算机科学与技术各专业及其相关的一门专业基础课；是计算机科学与技术专业课程体系中的核心课程之一；是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统和其它

2、系统软件、应用软件的重要基础。其后续课程有操作系统、编译原理、数据库系统概论、算法分析、图像处理等。在整个计算机知识体系中，数据结构具有不可替代的作用。瑞士著名的计算机科学家沃思教授曾提出:算法＋数据结构＝程序。算法:是对数据运算的描述；数据结构:是指数据的逻辑结构和存储结构。程序设计的实质是对实际问题选择一种好的数据结构，加之设计一个好的算法，而好的算法在很大程度上取决于描述实际问题的数据结构。由此可见数据结构在解决计算机问题中的重要地位。学习本课程旨在使学生较全面地掌握各种常用的数据结构，为学习后续

3、软件课程提供必要的基础，掌握和不断提高运用数据结构解决实际问题的能力。通过本门课程的学习，使学生透彻地理解各种数据结构对象的特点，学会各种数据结构的组织方法和实现方法，并进一步培养良好的程序设计编程能力。同时，学习《数据结构》的过程也是复杂程序设计的训练过程，要求学生编1写的程序结构清楚、正确易读，符合软件过程的规范，从而培养学生的数据抽象能力。因此，要想有效地进行数据组织和程序开发，就必须掌握数据结构的知识。课程的内容重点立足于基础知识和基础理论的掌握、应用能力的培养以及实践能力的提高。该课程通过一些

4、最常用的数据结构的介绍，阐明了数据结构内在的逻辑关系，讨论它们在计算机中的存储表示，并结合各种典型应用说明它们在进行各种运算时的动态性质及实际的执行算法。具体来说，就是从数据结构的逻辑结构、存储结构和数据的操作三个方面使学生较好的掌握线性表、树、二叉树、图和文件等常用的数据结构的基本概念及构建方法。并掌握在各种常用数据结构上实现的查找和排序算法。同时对算法的时间和空间复杂性有一定的分析能力。在课程学习结束后要求学生针对简单的应用问题，能够选择合适的数据结构设计并编写出有效的算法程序。本课程是实践性很强的

5、一门课程，不但要求学生要深刻理会相应的基本理论、基本原理等知识，还要求学生亲自动手设计、上机实现各种算法，以达到使学生理论与实践相结合，综合应用各知识点的目的，巩固、加深所学的理论，并培养学生的科学研究能力和创新精神，并为后继课程的学习奠定坚实的基础。3.知识点与学时分配第一章绪论（1学时）数据结构的基本概念和术语；数据结构在软件系统中的作用；课程的研究和学习内容等；算法及其特征；算法性能度量指标；算法时间和空间复杂性及其分析方法。第二章线性表（4学时）线性表的逻辑结构、各种存储结构、基本操作（算法）的

6、实现及性能分析、不同存储结构的比较、线性表的应用等。第三章栈与队列（4学时）栈和队列的逻辑结构定义及在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作。栈和队列的本质区别，并且能在相应的应用问题中正确选用它们。栈和队列的应用。2第四章串（2学时）串的逻辑结构、存储结构及其上的基本操作，由于C语言及其它高级语言均已具备了较强的串处理功能，故重点讲述在实际中广泛使用的串的模式匹配算法。第五章多维数组和广义表（2学时）多维数组的逻辑结构特征及其存储方式，特殊矩阵和稀疏短阵的压缩存储方法及广义表的概念和性质。第六章树（

7、8学时）二叉树的定义、性质、存储结构、遍历、线索化；树的定义、存储结构、遍历；树和森林与二叉树的转换；树（森林）与二叉树的应用（哈夫曼树及其应用、集合表示与等价分类、表达式求值）习题课（1学时）线性结构和树的习题第七章图及其相关算法（8学时）无向和有向图的基本概念、两种常用的存储结构、两种遍历算法以及图的应用算法(最小生成树算法、求关节点和双连通分量算法、强连通性判定和求双连通分量的算法、拓扑分类算法、关键路径算法、最短路径算法等)。第八章查找（4学时）在线性表、树结构和散列表上进行查找的基本思想和方法

8、、查找算法的实现以及各种查找方法的时间性能(平均查找长度)分析；基于关键字的查找与基于关键字散列地址的查找的本质区别。第九章内部排序（4学时）内部排序方法的基本思想、排序过程、算法实现、时间和空间性能的分析以及各种排序方法的比较和选择。习题课（2学时）总结与习题二、教材选择本课程选用严蔚敏、吴伟民编写的《数据结构》（清华出版社、C语言版）。3该教材是国内的经典教材，一方面反映领域基础性、普遍性的知识，保持内容体系的完整，另一方面又紧跟科技发