《算法与数据结构》实验(上机)教学大纲new

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1、《算法与数据结构》实验(上机)教学大纲课程名称：中文名称：算法与数据结构，英文名称：DataStructureandAlgorithms实验学时：10学时（必做实验6学时，选作实验4学时）适用专业：电气信息类及仪器仪表类各专业一、实验课程的性质、目的与任务：《算法与数据结构》是电信学院各专业的一门专业基础必修课，是理论与实践并重的课程。实验是该课程实践教学环节的重要环节，它的内容覆盖了算法与数据结构的各个主要部分。通过实验可以加深对数据结构基本概念、基本理论的理解，使学生巩固和运用所学知识以解决实际的具体问题，同时提高程序设计和实际操作的能力，在程序设计方法以及上机操作等基本技能

2、和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。原则上要求学生针对实际问题进行数据结构设计、算法设计、编程调试、算法测试和优化，获得运行结果，并作为课程考核内容的一部分，也为后续课程的学习打下良好的基础。二、实验报告内容⒈问题描述：包括需求分析、实现目标、任务、条件和约束的描述。充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么，包括功能要求、性能要求、设计要求和约束以及基本数据特性，数据间的联系等。⒉设计：包括概要设计和详细设计在概要设计中，第一步先进行数据结构设计：针对要求解决的问题，考虑各种可能的数据结构，还可以根据算法的时间复杂度和空间复杂度一起考虑，以确定最合适的数据结构，主要描述逻辑结

3、构。第二步进行关键算法设计：对每个算法的功能及初始条件和操作结果认真分析确定，并针对模块化开发的特点，自顶向下分解成若干顺序模块，确定模块间的相互关系以及模块之间的信息交换问题。第三步设计主控模块及功能模块层次间的结构；在详细设计中，第一步对数据结构的存储结构进行描述，对数据结构的逻辑结构和物理结构进行定义，掌握其特点和映射关系。第二步对每个算法进行实现，包括输入、处理和输出的描述。程序代码尽可能的多加注释，用C语言或C＋＋语言实现。3．测试：准备典型测试数据和测试方案，对测试结果进行分析与讨论，对测试过程中遇到的主要问题及所采用的解决措施进行总结，以优化算法。⒋使用说明和作业小

4、结（如果有）：⑴使用说明主要描述如何使用你的程序以及使用时的主要事项；⑵在小结中说明实验过程中碰到的问题，算法的改进思想、经验和体会。⒌打印一份程序清单及运行示例的结果。（如果任课老师要求提交电子版，则按时上传）三．实验内容、要求及学时分配：《算法与数据结构》课程的实验内容比较丰富，但为了在理论课程学习的同时要求学生通过实践掌握必要的知识以外，还给学生提供一个自由发挥的空间，因此在实践环节上提供了必做实验和选做实验两项，在不同的实验中，较为基础并且必须掌握的内容为基本实验，在此基础上进而研究，有一些综合性的扩展实验，可供感兴趣的学生在课外完成，培养其综合应用和对实际问题分析与解决

5、的能力。（一）必做实验（6学时）1、线性表的存储结构定义及基本操作（2学时）2、栈和队列的定义及基本操作（2学时）3、二叉树的定义及基本操作（2学时）（二）选做实验（六选二，4学时）1、线性表的综合应用（2学时）2、栈和队列的综合应用（2学时）3、赫夫曼编码及其应用（2学时）4、图及其应用（2学时）5、最短路径和关键路径的研究与实现（2学时）6、查找和排序算法的实现（2学时）四．实验的具体要求和指导：实验一：线性表的存储结构定义及基本操作（必做：基本2学时，扩展4学时）实验目的：掌握线性表的逻辑特征掌握线性表顺序存储结构的特点，熟练掌握顺序表的基本运算熟练掌握线性表的链式存储结构

6、定义及基本操作理解循环链表和双链表的特点和基本运算加深对顺序存储数据结构的理解和链式存储数据结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力实验内容：（1）基本实验内容：建立顺序表，完成顺序表的基本操作：初始化、插入、删除、逆转、输出、销毁,置空表、求表长、查找元素、判线性表是否为空；建立单链表，完成链表（带表头结点）的基本操作：建立链表、插入、删除、查找、输出；其它基本操作还有销毁链表、将链表置为空表、求链表的长度、获取某位置结点的内容、搜索结点。（2）扩展实验内容：查前驱元素、查后继元素、顺序表合并，两个有序单链表的合并操作等。实验二：线性表的综合应用（选做：2学时）实验目的：掌握

7、顺序表和链表的概念，学会对问题进行分析，选择恰当的逻辑结构和物理结构加深对顺序表和链表的理解，培养解决实际问题的编程能力实验内容:实现一元稀疏多项式的表示及基本操作（建立、销毁、输出、加法、减法、乘法等操作）；实验三：栈和队列的定义及基本操作（必做：2学时）实验目的：熟练掌握栈和队列的特点掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用掌握对列的定义和基本操作，熟练掌握链式队列的操作及应用,掌握环形队列的入队和出队等基本操作加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编