1、数据结构课程教学大纲一、课程的性质和任务数据结构是计算机及应用专业中一门重要的专业基础课程，在计算机软件的各个领域中均会使用到数据结构的有关知识。当用计算机来解决实际问题时，就要涉及到数据的表示及数据的处理，而数据表示及数据处理正是数据结构课程的主要研究对象，通过这两方面内容的学习，为后续课程，特别是软件方面的课程打开厚实的基础。因此，数据结构课程在计算机应用专业中具有举足轻重的作用。本课程的任务是：在基础方面，要求学员掌握常用数据结构的基本概念及其不同的实现方法；在技能方面，通过系统学习能够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。总言之，使应用者较全面的掌握各种常用
2、的数据结构，提高运用数据结构解决实际问题的能力。二、课程的基本要求本课程的教学基本要求如下：本课程要求理论必须与上机实践操作相结合，多做题和调试算法，实现算法。实践项目只利用课堂时间是不够的，必须提前布置给学生。通过本课程的学习与实践，学生应达到：1、掌握数据结构的基本概念和基本理论；2、熟练掌握顺序表、链表、队列、栈、树以及二叉树、图等基本数据结构的设计和分析；3、熟练地掌握常用算法（递归、遍历、查找、排序）的知识；4、能对所求解的问题进行分析，抽象出逻辑结构，选择合适的存储结构，定义所需的运算，设计相应的算法；5、对算法进行分析和评价。三、教学内容（一）理论教学序号 单元 主要内容 教学要
3、求 学时1 绪论 理论教学1 数据结构的基本概念（数据、数据元素、数据类型和数据结构、逻辑结构、存储结构） 2算法描述和算法评价了解数据的逻辑结构和物理结构，算法的基本概念 ；掌握算法复杂度的概念及分析方法 22 线性 表 理论教学1线性表的概念及运算2顺序表及基本运算3单链表及基本运算4循环链表和双链表5顺序存储结构与链式存储结构的比较熟练掌握：线性表的基本运算；单链表和循环链表的结构特点、基本运算并能设计简单算法43 栈和队列 理论教学1栈和队列的概念及运算； 2栈和队列的顺序、链接存储3栈和队列的插入、删除算法及其应用熟练掌握栈和队列的特征、基本运算并能设计简单算法44 串 理论教学 1
4、串及其运算、串的存储结构； 熟练掌握串的逻辑结构、存储结构 25 树 理论教学1 树的定义和表示；2 二叉树的定义、重要性质、存储结构和运算；3 二叉树的遍历、线索、排序；4 二叉树与树和森林的转换；5 树的应用： 二叉排序树、哈夫曼树及其应用熟练掌握：1.树形结构的基本概念和术语；.二叉树定义和存储结构；.二叉树的遍历次序及算法66 图 理论教学1 图的定义和术语2 图的存储结构3 图的建立和遍历4 图的生成树5 最短路径6 图的遍历、图的生成算法熟练掌握图的存储结构和遍历算法，以及生成最小生成树的方法67 查找 理论教学1查找的基本概念2顺序查找、3索引查找4树表查找(二叉排序树定义及查找
5、，二叉平衡树的定义)5散列查找熟练掌握顺序查找、二分查找、分块查找、二叉排序树查找的基本思想和算法；散列法基本思想、散列函数的常用构造方法及解决冲突方法6序号 单元 主要内容 教学要求 学时8 排序 理论教学1排序的基本概念2插入排序（直接插入排序、折半插入排序、希尔排序）3交换排序（冒泡排序、快速排序）4.选择排序（简单选择排序、*堆排序）5各种排序方法比较熟悉各种内部排序方法的基本思想和特点；各种排序方法的优缺点、时、空性能和适用场合6理论教学 36学 时 合 计 72实践教学 36（二）实践环节序号 单元 主要内容 教学要求 学时1 绪论 实践项目分析算法的时间复杂度，并用程序验证。例如
6、：求下列算法段的语句频度for(i=1; i=n; i+)for(j =1; j =i ; j+)x=x+1;掌握分析算法段的语句频度及时间复杂度，并用程序加以验证22 线性 表 实践项目设计一个通信录信息管理程序, 程序要求用结构体定义记录，用单链表存放数据，并具有如下功能：打开文件（读入文件中记录到链表） ；添加、插入、删除、查找一个记录；显示所有记录；存盘（保存链表中记录到文件）和退出。利用单链表的各种运算的算法来解决实际问题；要求学生自己查阅 C 语言书本，调试完善实践项目。43 栈和队列 实践项目1、栈和队列的顺序存储结构的所有操作算法的实现；2、栈和队列的链式存储结构的所有操作算法
7、的实现；掌握栈和队列的实际应用 44 串 实践项目 串中字符及子串的查找和匹配 掌握串的实际应用 25 树 实践项目用模块化的方法设计一个程序进行二叉树的建立和遍历。主菜单中包括如下功能选项：1.建立二叉树 2.先序非递归遍历 3.先序递归遍历 4.中序递归遍历 5.后序递归遍历，求叶节点数6.退出主要掌握二叉树的几种遍历的递归算法，先序的非递归遍历算法6序号 单元 主要内容 教学要求 学时6 图 实践项目用模块化的方法设计一个程序建立无向图的邻接表并遍历该图。主菜单中包括如下功能选项：1 建立无向图的邻接表 2 按深度优先遍历 3按广度优先遍历 4 退出掌握图的生成和遍历算法 67 查找 实
8、践项目用模块化的方法编一程序测试顺序查找、折半查找、杂凑查找三种算法。其功能菜单如下：1 顺序查找 2 折半查找 3 杂凑查找 0 退出写出顺序查找、折半查找（二分查找）的算法并调试通过68 排序 实践项目用模块化的方法编一程序测试几种排序算法的运行时间。其功能菜单如下：1 选择排序 2 冒泡排序 3 希尔排序 4 快速排序0 退出写出几种插入排序算法、交换排序算法和简单选择排序算法并调试6理论教学 36学 时 合 计 72实践教学 36四、课时分配数据结构课程共 4 学分，课内 72 学时，其中理论课 36 学时，上机 36 学时。五、大纲说明本课程必须理论与上机实践操作相结合，并要教、学、
9、练相结合，讲清基本概念，指出知识要点、重点和难点，并通过实例分析解决算法难点；要求学生认真预习、认真听课、认真思索、认真做实验，通过对算法的编程实现来提高学生的理解和动手能力。由于内容多、难度大，要特别注重精讲多练，实践项目一定要提前布置给学生，启发学生独立思考、调动学生的主观能动性，鼓励学生多提问题、共同探讨和解决问题。重点：线性表的存储和运算；栈和队列的运算；二叉树的遍历和线索，哈夫曼树及应用，二叉排序树；图的生成树，最短路径；散列查找和树表查找；几种排序算法及排序过程。难点：链表的运算；后序遍历二叉树；线索二叉树；最短路径等。六、考核方式理论考核与实践考核相结合，理论考核（主要考基本概念、基本理论、基本算法, 闭卷考试）占 40；实践考核（主要是平时布置的实践项目）占 40；平时（出勤、作业、课堂提问等）占 20%。七、参考教材教材：数据结构(C 语言版) ， 邵增珍 杨品林 编著 ， 清华大学出版社，2012 年 9 月。参考教材:1.数据结构-用 C 语言描述 唐策善、李龙澍、黄刘生 高等教育出版社 1995 2.数据结构(C 语言篇)习题与解析 李春葆 清华大学出版社 2000 3.数据结构（C 语言版） 严蔚敏、吴伟民 清华大学出版社 1997
