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上海交通大学网络教育学院《算法与数据结构》学位课程大纲一、基本信息1、教材名称：推荐教材：严蔚敏等编《数据结构》（C语言版）清华大学出版社参考教材：1、严蔚敏等编《数据结构习题集》（C语言版）清华大学出版社2、J.A.Bondy著《图论及其应用》3、A.V.AHO 等《Data Structure and Algorithms》4、A.V.AHO 等《The Design and Analysis of Computer Algorithms》5、傅清祥等编《算法与数据结构》电子工业出版社2、考试题型及分值：选择题20分，填空题20分，操作题40分，算法设计题20分3、考试形式：闭卷4、考试时间：2小时二、课程内容情况（一）课程内容简介本课程是计算机专业的核心课程之一，是计算机专业的学生进行软件开发的重要基础。
其主要任务是：学习算法设计与分析的基本知识，各种基本数据结构的特点，了解数据结构与算法的关系。
使学生具有对数据结构和算法的理解和使用能力，培养学生设计有效的算法及数据结构的基本能力。
本课程要求学生掌握算法设计与分析的基本知识和基本概念，时间和空间复杂性的级别与评价方法，掌握如何设计一个有效的算法，如何选择常用的数据结构，以及如何应用抽象数据结构类型进行数据抽象，掌握高级语言对数据结构及抽象数据类型的支持。
（二）重点内容简介（1）数据结构与算法的基本概念（5%）考核内容：算法、算法正确性、复杂性算法的时间与空间复杂性级别数据类型、数据结构和表示、实现；固有数据类型的特点抽象数据类型的说明、高级语言对抽象数据类型的支持考核要求：理解算法、算法正确性、复杂性的概念；了解算法的时间与空间复杂性级别及递归及循环程序设计的算法复杂性的求解及基础理论；重点掌握数据类型、数据结构和表示、实现的概念；掌握抽象数据类型的说明、高级语言对抽象数据类型的支持。
（2）线性表、栈和队列（25%）考核内容：顺序分配、链接分配的表示及实现；各种链表：单链、双链、多链、循环链表；栈、队列、双向队列的顺序、链式表示及其算法复杂度分析；表达式计算考核要求：熟练掌握顺序分配、链接分配的表示及实现方法；熟练掌握各种链表：单链、双链、多链、循环链表；理解栈、队列、双向队列的顺序、链式表示及其算法复杂度分析；熟练掌握表达式计算原理。
数据结构课程教案一、课程概述本门课程旨在通过研究和探索数据结构的基础理论与实际应用，培养学生的问题分析与解决能力，提高其编程与算法设计水平。
通过本课程的研究，学生将会掌握各种基本数据结构的原理及其在实际问题中的应用，并能够独立设计和实现各种数据结构。
二、课程目标1. 理解数据结构的基本概念和原理；2. 掌握常见的数据结构，如数组、链表、栈、队列、树等；3. 熟练运用不同的数据结构解决实际问题；4. 提高编程能力，熟悉常见的数据结构算法设计与分析方法；5. 培养问题分析与解决的能力，加强团队合作和沟通能力。
三、教学内容1. 数据结构基础知识和基本概念；2. 线性结构：数组、链表、栈、队列；3. 树形结构：二叉树、平衡树、B树、堆、哈希表；4. 图：图的基本概念、图的遍历与搜索算法；5. 数据结构的算法设计与分析；6. 实际应用案例分析。
四、教学方法1. 理论讲授：通过课堂讲解，系统介绍数据结构的基本概念、原理和应用场景；2. 实践操作：通过实际案例和编程练，帮助学生掌握数据结构的实际应用和编程实现；3. 课堂互动：鼓励学生积极参与课堂讨论和问题解答，加强学生的问题分析和解决能力；4. 课程设计：组织学生进行课程设计项目，提高编程能力和团队协作能力。
五、教材与参考书籍1. 主教材：《数据结构(C语言版)》；2. 参考书籍：《算法导论》、《数据结构与算法分析》等。
六、评价与考核1. 平时成绩：包括课堂表现、作业质量和参与度；2. 期中考试：对学生对数据结构基本知识的掌握情况进行考核；3. 期末项目：要求学生独立完成一个数据结构的应用项目，并进行报告与展示。
七、教学进度安排1. 第1-2周：数据结构基础知识和概念介绍；2. 第3-5周：线性结构：数组、链表、栈、队列；3. 第6-8周：树形结构：二叉树、平衡树、B树、堆、哈希表；4. 第9-11周：图的基本概念和遍历算法；5. 第12-14周：算法设计与分析；6. 第15周：实际应用案例分析；7. 第16周：期末项目报告与展示。
计算机科学与工程学院
课程教案2008 ～2009学年第一学期
课程名称数据结构与算法
授课对象软件工程071-4
主讲教师
教研室软件工程
职称职务
使用教材数据结构(C语言版)
2009年8月31日
数据结构与算法课程教案（1）
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数据库技术课程教案（12）
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数据结构教学设计教案标题：数据结构教学设计教案引言概述：数据结构是计算机科学中非常重要的基础知识，对于学生来说，掌握数据结构是理解和应用计算机算法的基础。
因此，设计一份有效的数据结构教学教案对于教师来说至关重要。
本文将从教学目标、教学内容、教学方法、教学评价和教学资源等方面详细介绍如何设计一份数据结构教学教案。
一、教学目标1.1 确定教学目标：明确学生在学完数据结构课程后应该具备的知识和能力，例如掌握数据结构的基本概念、熟练运用各种数据结构解决问题等。
1.2 分解目标：将整体的教学目标分解为具体的学习目标，例如学生能够理解栈和队列的概念、能够实现二叉树的各种操作等。
1.3 设定评价标准：为每一个学习目标设定明确的评价标准，以便教师能够评估学生的学习情况并及时调整教学方法。
二、教学内容2.1 确定教学内容：根据教学目标确定教学内容，包括数据结构的基本概念、线性表、树、图等内容。
2.2 设计教学大纲：将教学内容按照逻辑顺序编排成教学大纲，确保学生能够系统地学习数据结构知识。
2.3 制定教学计划：根据教学大纲，设计每节课的具体内容和教学方法，确保教学进度和教学效果。
三、教学方法3.1 多媒体辅助教学：结合多媒体技术，利用PPT、视频等教学工具展示数据结构的概念和操作过程，提高学生的学习兴趣。
3.2 问题导向学习：通过提出实际问题，引导学生运用数据结构知识解决问题，培养学生的问题解决能力。
3.3 分组合作学习：组织学生分组合作进行数据结构的实践操作，促进学生之间的交流和合作，提高学习效果。
四、教学评价4.1 设计考核方式：制定不同形式的考核方式，如笔试、实践操作、课堂讨论等，全面评价学生对数据结构知识的掌握情况。
4.2 定期评估学生学习情况：定期进行学生学习情况的评估，及时发现学生的学习难点并采取相应的教学措施。
4.3 提供反馈：赋予学生及时的学习反馈，鼓励他们继续努力学习数据结构知识，匡助他们提高学习效果。
教学目标：1. 理解数据结构的基本概念和重要性。
2. 掌握数据结构的逻辑结构和物理结构。
3. 了解数据结构的学习方法和应用领域。
教学重点：1. 数据结构的概念和重要性。
2. 逻辑结构和物理结构的基本概念。
教学难点：1. 数据结构的逻辑结构和物理结构的理解。
2. 数据结构的学习方法和应用领域的掌握。
教学准备：1. 教学课件。
2. 相关教材和参考资料。
3. 实例分析。
教学过程：一、导入1. 通过一个简单的例子（如学生信息管理系统），引出数据结构的概念。
2. 提问：在学生信息管理系统中，我们如何存储和操作学生信息？二、讲授新课1. 数据结构的概念- 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
- 数据结构是计算机科学中的重要基础，是解决复杂问题的有力工具。
2. 数据结构的重要性- 提高数据存储和处理的效率。
- 优化算法设计和分析。
- 促进软件开发和工程实践。
3. 逻辑结构和物理结构- 逻辑结构：描述数据之间的逻辑关系，如线性结构、非线性结构等。
- 物理结构：描述数据在计算机中的存储方式，如数组、链表、树等。
4. 数据结构的学习方法- 理论与实践相结合。
- 注重算法设计和分析。
- 学习经典数据结构及其应用。
5. 数据结构的应用领域- 软件开发。
- 数据库系统。
- 网络通信。
- 图像处理。
三、实例分析1. 以学生信息管理系统为例，分析数据结构的实际应用。
2. 引导学生思考：如何设计合适的数据结构来存储和操作学生信息？四、课堂小结1. 总结本章内容，强调数据结构的基本概念和重要性。
2. 鼓励学生课后继续学习，掌握数据结构的逻辑结构和物理结构。
五、作业布置1. 阅读教材相关内容，理解数据结构的逻辑结构和物理结构。
2. 完成课后习题，巩固所学知识。
教学反思：1. 本节课通过实例分析，使学生更加直观地理解数据结构的概念和应用。
2. 在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考。
3. 在课后作业布置中，注重理论与实践相结合，提高学生的动手能力。
课程名称：数据结构授课教师：[教师姓名]授课班级：[班级名称]授课时间：[具体日期]学时安排：16学时教学目标：1. 理解数据结构的基本概念，掌握数据结构在计算机科学中的重要性。
2. 掌握常用数据结构的逻辑结构、存储结构及其操作实现。
3. 能够分析算法的时间复杂度和空间复杂度。
4. 能够运用所学知识解决实际问题，具备一定的编程能力。
教学内容：1. 绪论2. 线性表3. 栈和队列4. 串和数组5. 树与图6. 查找算法7. 排序算法教学大纲：一、绪论1. 数据结构的概念和作用2. 数据结构的分类3. 数据结构的学习方法和步骤二、线性表1. 线性表的定义和特点2. 线性表的顺序存储和链式存储3. 线性表的基本操作：插入、删除、查找、排序等三、栈和队列1. 栈的定义和特点2. 栈的顺序存储和链式存储3. 栈的基本操作：入栈、出栈、判空、清栈等4. 队列的定义和特点5. 队列的顺序存储和链式存储6. 队列的基本操作：入队、出队、判空、清队等四、串和数组1. 串的定义和特点2. 串的顺序存储和链式存储3. 串的基本操作：连接、查找、替换、提取等4. 数组的定义和特点5. 数组的顺序存储和链式存储6. 数组的基本操作：插入、删除、查找、排序等五、树与图1. 树的定义和特点2. 树的顺序存储和链式存储3. 树的基本操作：遍历、查找、插入、删除等4. 图的定义和特点5. 图的邻接矩阵存储和邻接表存储6. 图的基本操作：深度优先遍历、广度优先遍历、最短路径查找等六、查找算法1. 二分查找法2. 分块查找法3. 哈希查找法七、排序算法1. 冒泡排序2. 选择排序3. 插入排序4. 快速排序5. 归并排序6. 堆排序教学方法与手段：1. 讲授法：讲解数据结构的基本概念、原理和操作方法。
2. 案例分析法：通过实际案例讲解数据结构的应用。
3. 编程实践：让学生动手实现数据结构的相关操作。
4. 课堂讨论：鼓励学生积极思考，提出问题并共同探讨。
数据结构课程教案一、教案概述1.1 课程背景数据结构是计算机科学中的重要基础课程，涉及计算机存储、组织数据的方式，以提高数据处理效率。
本课程旨在帮助学生理解并掌握常见数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）及其算法应用。
1.2 教学目标理解数据结构的基本概念及重要性。
学会使用常见数据结构进行有效的问题求解。
掌握基本算法设计与分析方法。
二、教学内容2.1 数据结构基础知识数据的表示与抽象。
数据的组织方式。
2.2 线性数据结构数组。
链表。
栈与队列。
2.3 非线性数据结构树。
图。
2.4 算法设计与分析算法基础。
排序与搜索算法。
算法复杂性分析。
三、教学方法3.1 授课方式讲授与案例分析相结合。
使用多媒体教学辅助工具。
3.2 实践环节编写相关程序实现数据结构。
分析实际问题并设计解决方案。
3.3 互动与讨论鼓励学生提问与讨论。
组织小组活动，加深对数据结构的理解。
四、教学评估4.1 平时成绩课堂表现（包括提问、讨论）。
小测验成绩。
4.2 项目作业设计与实现特定数据结构的算法。
完成相关编程题目。
4.3 期末考试闭卷考试，涵盖课程所有内容。
五、教学计划5.1 第一周：数据结构概述数据的抽象与表示。
数据结构的应用场景。
5.2 第二周：数组与链表数组的概念与操作。
链表的原理与实现。
5.3 第三周：栈与队列栈的性质与应用。
队列的性质与应用。
5.4 第四周：线性表的扩展动态数组的概念。
双向链表的结构与操作。
5.5 第五周：树与图树的基本概念与类型。
图的表示与搜索算法。
六、教学资源6.1 教材与参考书《数据结构（C语言版）》吴永丰《算法导论》Thomas H.Cormen et al.6.2 在线资源MOOC课程（如Coursera、edX上的数据结构课程）。
编程练习网站（如LeetCode、Codeforces）。
6.3 软件工具集成开发环境（IDE），如Visual Studio、Eclipse。
调试工具，如GDB。
课程名称：数据结构授课教师：[教师姓名]授课对象：计算机科学与技术专业本科生授课时间：[具体日期] 第[周次]节课时：2课时教学目标：1. 理解数据结构的基本概念和重要性。
2. 掌握基本的数据结构，如数组、链表、栈、队列、树和图。
3. 熟悉查找算法和排序算法的基本原理和应用。
4. 培养学生分析问题和解决问题的能力。
教学内容：1. 数据结构概述2. 数组与链表3. 栈与队列4. 树与图5. 查找算法与排序算法教学进程安排：第一课时：一、数据结构概述1. 数据结构的基本概念2. 数据结构的作用3. 数据结构的发展历史二、数组与链表1. 数组的定义和特点2. 数组的操作3. 链表的定义和特点4. 链表的类型及操作第二课时：一、栈与队列1. 栈的定义和特点2. 栈的操作3. 队列的定义和特点4. 队列的操作二、树与图1. 树的定义和特点2. 树的类型及操作3. 图的定义和特点4. 图的类型及操作三、查找算法与排序算法1. 查找算法概述2. 排序算法概述3. 常用查找算法（如二分查找、散列表查找）4. 常用排序算法（如冒泡排序、快速排序）教学方法与手段：1. 讲授法：讲解基本概念、原理和操作步骤。
2. 案例分析法：通过实际案例，引导学生理解数据结构的应用。
3. 互动式教学：鼓励学生提问、讨论，提高学生的参与度。
4. 练习题：布置课后习题，巩固所学知识。
教学评估：1. 课堂表现：关注学生的出勤、参与度和互动情况。
2. 作业完成情况：检查学生完成课后习题的情况。
3. 期中/期末考试：通过考试评估学生对数据结构的掌握程度。
教学资源：1. 教材：《数据结构》（[作者]）2. 参考书籍：《算法导论》（[作者]）3. 网络资源：公开课、MOOC、代码示例等备注：1. 教师可根据学生实际情况调整教学内容和进度。
2. 鼓励学生利用课外时间自主学习，提高学习效果。
数据结构实验指导书2011年10月实验一线性表的基本操作一、实验目的１、熟悉Ｃ或VC++语言上机环境。
２、会定义线性表的顺序存储结构和链式存储结构。
３、熟悉顺序表和链表的一些基本操作和应用。
４、加深对线性表的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。
二、实验环境运行Ｃ或VC++的微机。
三、实验内容（1必选，2-5任选2，建议选双链表）1.已知线性表LA的数据元素（n个），现要求将元素x插入到第i个元素之后，形成新的线性表（a1a2, a i,x,…, a n）。
2.已知线性单链表LA的数据元素（n个），现要求将元素x插入到第i个元素之后，形成新的线性表（a1，a2, a i,x,…, a n）。
3.已知线性单链表LA的数据元素（n个），现要求将元素a i删除，形成新的线性表（a1，a2, a i-1…, a n）。
4.已知线性双向链表LA的数据元素（n个），现要求将元素x插入到第i个元素之后，形成新的线性表（a1，a2, a i,x,…, a n）。
5.已知线性双向链表LA的数据元素（n个），现要求将元素a i删除，形成新的线性表（a1，a2, a i-1…, a n）。
实验二栈的基本操作一、实验目的１、定义栈的结点类型。
２、掌握栈插入和删除元素在操作上的特点。
３、熟悉栈的基本操作。
４、加深对栈的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。
二、实验环境运行Ｃ或VC++的微机。
三、实验内容（3，4必选）1、试编写算法，在顺序存储结构下实现堆栈的下列运算：（1）initstk(s)。
初始化操作，建立一个空栈s；（2）emptystk(s)。
判定栈是否为空；（3）pushstk(s)。
如果栈s不满，在栈顶插入x；（4）popstk(s)。
如果栈s不空，删除栈顶元素，并返回该元素的值；（5）getstk(s)。
如果栈s不空，返回栈顶元素。
2、试编写算法，实现数制转换：对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数。
