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1、数据结构教学大纲课程名称：数据结构 英语名称：data structure课程代码： 课程性质：专业必修学分学时数：4/64 适用专业：计算机应用技术、计算机网络技术修（制）订人： 修（制）订日期：2009 年 2 月 5 日审核人： 审核日期：审定人： 审定日期：一、课程的性质和目的（一）课程性质数据结构是研究现实世界中数据的各种逻辑结构在计算机中的存储结构以及进行各种非数值操作的方法。它不仅是计算机程序设计的理论基础，而且学习是计算机操作系统、编译原理、数据库原理等课程的重要基础。通过学习本课程，可以让学生掌握计算机加工数据对象的特性，掌握数据的组织方法，以便选择合适的逻辑结构和存储结构，
2、设计相应的算法，把现实中的问题转化为计算机内部的表示和处理。学习本课程将为学习后续课程以及提高软件设计水平打下良好的基础。数据结构是计算机专业学生的一门专业必修课。（二）课程目的通过数据结构这门课程的学习，让学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及到数据选择适当的逻辑结构、存储结构以及相应的算法，并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术。另一方面，本课程的学习过程也是复杂程序设计的训练过程，要求学生编写的程序结构清楚和正确易读，符合软件工程的规范，培养学生的抽象能力。二、教学内容、重（难）点、教学要求及学时分配第一章：绪论（4 学时）1、讲授内容：1、基本概念：数据、数据元素
3、、数据逻辑结构、数据存储结构、数据类型、算法等。介绍基本背景知识、了解数据结构的基本概念，理解数据结构的重要性和相关课程的关系。2、抽象数据类型。了解抽象数据类型的概念、记法和用法。了解该记法和面向对象程序设计的关系。3、描述算法所用的类 C 语言中的一些语法问题和程序设计基本技巧。装订线 了解高级语言的基本构造和控制结构，掌握程序设计基本技巧。了解数据存储的特点，了解指针、链表概念和相关操作对本课程的影响。4、算法时间复杂度和空间复杂度的分析初步。了解算法时间复杂度和空间复杂度的概念和基本分析方法。掌握多个分析的范例和相应的结论。理解算法分析的基本原理和对数据结构设计的影响。2、教学要求：了
4、解：数据结构的基本概念，抽象数据类型的概念、记法和用法，以及该记法和面向对象程序设计的关系。了解高级语言的基本构造和控制结构，数据存储的特点，指针、链表概念和相关操作对本课程的影响。了解算法时间复杂度和空间复杂度的概念和基本分析方法。理解：数据结构的重要性和相关课程的关系。掌握：程序设计基本技巧，多个分析的范例和相应的结论。3、教学重点：1、基本概念：数据、数据元素、数据逻辑结构、数据存储结构、数据类型、算法等。2、抽象数据类型。4、难点：算法时间复杂度和空间复杂度的分析初步。第二章：线性表（10 学时）1、讲授内容：1、线性表的基本概念和类型定义掌握线性表的基本概念和类型定义，了解该结构的用
5、途和性质。2、线性表的顺序存储结构掌握线性表的顺序存储结构和相应的算法设计。掌握该结构下相应操作示意图的画法。3、线性表的链接存储结构掌握线性表的链接存储结构和相应的算法设计。特别是单链表的查找、插入和删除等基本操作的算法。了解循环链表和双向链表的原理和相关的算法设计。掌握该结构下相应操作示意图的画法。2、教学要求：了解：线性表结构的用途和性质，循环链表和双向链表的原理和相关的算法设计。理解：掌握：线性表的基本概念和类型定义，线性表的顺序存储结构和相应的算法设计以及该结构下相应操作示意图的画法。掌握线性表的链接存储结构和相应的算法设计。特别是单链表的查找、插入和删除等基本操作的算法。掌握循环链
6、表和双向链表的原理和相关的算法设计结构下相装订线应操作示意图的画法。3、教学重点：1、线性表的顺序存储结构2、线性表的链接存储结构4、难点：1、线性表的顺序存储结构2、线性表的链接存储结构第三章：栈和队列（12 学时）1、讲授内容：1、栈的类型定义掌握栈的基本概念和类型定义，了解该结构的用途和性质。2、栈的顺序存储和链接存储的表示掌握栈的链接存储结构和相应的操作示意图的画法。3、在栈的顺序存储和链接存储上进行各种栈操作的算法掌握栈的链接存储结构下相应的算法设计。4、栈的应用举例了解栈的应用范例，能够举一反三的进行案例讨论。5、队列的类型定义掌握队列的基本概念和类型定义，了解该结构的用途和性质。
7、6、队列的顺序存储(循环队)和链接存储表示及各种操作的实现算法掌握队列的顺序存储(循环队)和链接存储结构下相应的算法设计。掌握该结构下相应操作示意图的画法。2、教学要求：了解：栈结构的用途和性质，栈的应用范例，队列结构的用途和性质。理解：掌握：栈的基本概念和类型定义，栈的链接存储结构和相应的操作示意图的画法。掌握栈的链接存储结构下相应的算法设计。掌握队列的基本概念和类型定义，队列的顺序存储(循环队)和链接存储结构下相应的算法设计以及该结构下相应操作示意图的画法。3、教学重点：1、栈的类型定义2、栈的顺序存储和链接存储的表示装订线3、在栈的顺序存储和链接存储上进行各种栈操作的算法4、队列的类型定
8、义5、队列的顺序存储(循环队)和链接存储表示及各种操作的实现算法4、难点：1、栈的顺序存储和链接存储的表示2、在栈的顺序存储和链接存储上进行各种栈操作的算法3、队列的顺序存储(循环队)和链接存储表示及各种操作的实现算法第四章：树和二叉树（10 学时）1、讲授内容：1、树的定义、性质和表示方法了解树的定义、性质和表示方法，理解非线性结构的特点和存储实现的困难。2、二叉树的定义、性质和存储结构掌握二叉树的定义、性质和存储结构，能够正确画出相应结构的示意图。3、二叉树的各种遍历方法及实现掌握二叉树的先根遍历、中根遍历、后根遍历和按层次遍历的原理及实现，掌握相应的算法设计。4、建立二叉树、输出二叉树、
9、求二叉树深度等操作方法及实现掌握二叉树的各种遍历方法及实现，掌握相应的算法设计。5、树的存储结构，进行各种遍历的讨论了解树的各种遍历方法及实现，了解相应的算法设计。6、树与二叉树、森林与二叉树之间的相互转换方法了解树与二叉树、森林与二叉树之间的相互转换方法。7、哈夫曼树的定义、构造哈夫曼树的方法及哈夫曼编码的产生掌握哈夫曼树的定义、构造哈夫曼树的方法及哈夫曼编码的产生，掌握相应的算法设计。2、教学要求：了解：树的定义、性质和表示方法，树的各种遍历方法及实现，了解相应的算法设计。了解树与二叉树、森林与二叉树之间的相互转换方法。理解：非线性结构的特点和存储实现的困难。掌握：二叉树的定义、性质和存储
10、结构，能够正确画出相应结构的示意图。掌握二叉树的先根遍历、中根遍历、后根遍历和按层次遍历的原理及实现，掌握相应的算法设计。掌握二叉树的各种遍历方法及实现，掌握相应的算法设计。掌握哈夫曼树的定义、构造哈夫曼树的方法及哈夫装订线曼编码的产生，掌握相应的算法设计。3、教学重点：1、二叉树的定义、性质和存储结构2、二叉树的各种遍历方法及实现3、建立二叉树、输出二叉树、求二叉树深度等操作方法及实现4、哈夫曼树的定义、构造哈夫曼树的方法及哈夫曼编码的产生4、难点：1、二叉树的定义、性质和存储结构2、二叉树的各种遍历方法及实现3、建立二叉树、输出二叉树、求二叉树深度等操作方法及实现4、哈夫曼树的定义、构造哈
11、夫曼树的方法及哈夫曼编码的产生第五章：图（10 学时）1、讲授内容：1、图的定义和术语了解图的定义、性质和表示方法。2、图的邻接矩阵、邻接表表示掌握图的邻接矩阵、邻接表表示，能够画出正确的示意图。3、图的深度和广度优先搜索遍历掌握图的深度和广度优先搜索遍历，了解相应的算法设计。 4、图的生成树和最小生成树掌握图的生成树和最小生成树的原理，了解相应的算法设计。5、拓扑排序掌握拓扑排序的原理，了解相应的算法设计。2、教学要求：了解：图的定义、性质和表示方法，图的深度和广度优先搜索遍历相应的算法设计，图的生成树和最小生成树的相应的算法设计以及拓扑排序的相应的算法设计。理解：掌握：图的邻接矩阵、邻接表
12、表示，能够画出正确的示意图。掌握图的深度和广度优先搜索遍历，图的生成树和最小生成树的原理，拓扑排序的原理.3、教学重点：1、图的邻接矩阵、邻接表表示装订线2、图的深度和广度优先搜索遍历3、图的生成树和最小生成树4、难点：1、图的邻接矩阵、邻接表表示2、图的深度和广度优先搜索遍历3、图的生成树和最小生成树第六章：查找（10 学时）1、讲授内容：1、顺序查找和二分查找掌握顺序查找和二分查找的原理，掌握相应的算法设计。2、索引查找和分块查找掌握索引查找和分块查找的原理，了解相应的算法设计。3、散列查找掌握散列查找的原理，了解相应的算法设计。2、教学要求：了解：索引查找和分块查找以及散列查找相应的算法
13、设计。理解：掌握：顺序查找和二分查找的原理，掌握相应的算法设计。掌握索引查找和分块查找以及散列查找的原理。3、教学重点：顺序查找和二分查找4、难点：1、索引查找和分块查找2、散列查找第七章：排序（8 学时）1、讲授内容：1、排序的基础概念了解排序的基础概念和相应算法的分析方法。2、直接插入排序和变形掌握直接插入排序的原理和相应的算法设计。3、冒泡排序和快速排序掌握冒泡排序和快速排序的原理和相应的算法设计。4、直接选择排序和堆排序装订线 掌握直接选择排序和堆排序的原理和相应的算法设计。5、归并排序了解归并排序的原理和相应的算法设计。6、基数排序了解基数排序的原理和相应的算法设计。2、教学要求：了
14、解：排序的基础概念和相应算法的分析方法。了解归并排序的原理和相应的算法设计。了解基数排序的原理和相应的算法设计。理解：掌握：直接插入排序的原理和相应的算法设计。掌握冒泡排序和快速排序的原理和相应的算法设计。掌握直接选择排序和堆排序的原理和相应的算法设计。3、教学重点：1、冒泡排序和快速排序2、直接选择排序和堆排序4、难点：直接插入排序和变形三、各教学环节的基本要求（一）课堂讲授1、教学方法讲授法、实验法2、教学手段（1）采用启发式、讨论式、实例分析教学等多种方式，充分利用多媒体等现代化教学手段，整体优化教学过程和教学内容，调动学生学习积极性；（2）贯彻精讲的原则，注重三基内容的讲解，突出重点，照顾一般，图文并貌，重在基本概念的理解；（3）贯彻理论和实践相结合的原则，给学生出一定量的思考题、设计题，并要求学生完成一定量的作业，以提高学生对数据结构课程基本概念和理论技巧的深入理解，提高其动手操作的能力。（4）分析与总结相结合，对讲授内容及时总结，对重点内容深入分析，深入浅出，循序渐进。3、教学辅助资料1 马春江. 新编数据结构教程. 电力出版社，
