《数据结构》课程实验教学大纲
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《数据结构》教学大纲
一、基本信息
课程名称 数据结构
类课程型 专业基础课
教材出版社 西安科技大学出版社
总学时 60 理论学时 60 实验学时 0 实践学时 0
课程简介 本课程在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。算法与数据结构的研究不仅涉及到计算机硬件的研究范围,而且和计算机软件的研究有着更密切的关系,无论是编译程序还是操作系统,都涉及到数据元素在存储器中的分配问题。在研究信息检索时也必须考虑如何组织数据,以便查找和存取数据元素更为方便。因此,可以认为算法与数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门核心课程,在计算机科学中,数据结构不仅是一般程序设计的基础,而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据系统及其它系统程序和大型应用程序的重要基础。
二、教学目标及任务
本课程作为计算机专业重要的主干课程,它要求学生学会分析和研究需解决的问题中的数据的特性,为其选择合适的数据结构来描述,在此数据结构的基础上写出相应的算法,并初步掌握算法的时间复杂度和空间复杂度的分析技术。
三、学时分配
教学课时分配
章节 章节内容 讲课 实验 实践 合计
第一章 数据结构绪论 4 4
第二章 线性表 6 10
第三章 栈和队列 4 14
第四章 数组和矩阵 4 18
第五章 串 4 22
第六章 树和二叉树 10 32
第七章 图 10 42
第八章 查找 10 52
第九章 排序 8 60 合计 60 60
四、教学内容及教学要求
第一章 数据结构绪论(共4学时)
基本内容:
1) 数据结构的概念
2) 数据的逻辑结构和存储结构
3) 算法
教学要求:
熟悉数据结构中各名词、术语的含义,掌握其基本概念;理解数据类型和抽象数据类型的含义;理解算法五个要素的确切含义,注意算法与程序的区别;掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
第二章 线性表(共6学时)
《数据结构》课程实验教学大纲
[适用对象] 计算机科学与技术(医药软件开发)专业
[实验学时] 18学时
一、实验教学任务和目的
本课程的先行课是《离散数学》、《C语言程序设计》,本课程将以C语言作为算法描述和上机实践的工具。同时,本课程又是软件开发与设计等方面课程的基础。
本课程是实践性很强的课程,不仅要学习基本理论知识,更要注重上机实践,通过上机实践验证算法的正确性,掌握和巩固所学理论知识。
本课程教学的基本要求在每章教学内容之后给出,大体分为三个层次:理解、掌握和熟练掌握。它们的含义大致为:了解就是正确理解概念,掌握就是能够理解和分析现有知识,熟练掌握就是会运用所学知识解决实际问题。
二、实验教学基本要求
本课程以课堂教学为主,通过应用实例来讲解算法的实现过程。通过书面作业练习和上机练习来巩固和检验学习成果。由于数据结构的理论性较强,因此书面作业很重要。只有在对内容正确理解后,完成书面作业后,上机训练才是有价值的,上机练习的作用在于发现算法编码的错误。
三、实验教学内容
实验一 查找算法
1、实验目的和要求
熟练掌握折半搜索和索引搜索等基本搜索算法,熟悉这些算法适合在何种存储结构下实现使用TURBOC2实现各种查找算法,并调试成功。
2、实验内容
(1)实现基于有序顺序表的折半搜索。 (2)设单链表的结点是按关键字的值从小到大排列的,试写出对此表的搜索程序并调试。
3、实验仪器
PC机
4、实验学时
3学时
实验二 排序算法
1、实验目的和要求
熟练掌握各种内排序方法,深刻理解排序算法及其执行过程,学会分析各种内排序算法的性能,了解各种排序方法的优缺点,对于实际问题能够选择一种较好的排序方案,熟练掌握图的存储结构,掌握图的邻接矩阵和邻接表表示分别进行深度和广度优先搜索遍历的算法,了解图的最小生成树算法。
2、实验内容
使用TURBOC2实现各种排序算法,并调试成功
3、实验仪器
PC机
4、实验学时
《数据结构》教学大纲
一、课程简介
《数据结构》是计算机科学与技术相关专业的基础课程之一。本课程旨在通过理论与实践相结合的方式,培养学生具备良好的数据结构基础、灵活运用和设计数据结构的能力,并通过算法分析、问题求解等方式培养学生的编程思维和创新能力。
二、教学目标
1. 理解数据结构的基本概念和原理,包括栈、队列、链表、树、图等基本数据结构的应用场景与实现。
2. 掌握数据结构的基本算法与操作,包括插入、删除、查找、排序等常用操作的实现与分析。
3. 培养学生良好的编程实践能力,能够灵活运用不同的数据结构解决实际问题。
4. 培养学生团队合作精神和沟通能力,能够与他人合作设计和实现复杂的数据结构与算法。
三、教学内容
1. 数据结构基础
1.1 数据结构与算法的关系
1.2 抽象数据类型与数据结构 1.3 算法复杂度与评估方法
2. 线性结构
2.1 线性表的基本概念与实现
2.2 栈与队列的定义与应用
2.3 数组与链表的对比与选择
3. 树形结构
3.1 树的基本概念与性质
3.2 二叉树的存储与遍历
3.3 二叉搜索树与平衡树的应用
4. 图结构
4.1 图的基本概念与表示方法
4.2 图的遍历与连通性算法
4.3 最短路径与最小生成树算法
5. 排序与查找
5.1 常用排序算法的实现与性能分析
5.2 二分查找算法与应用
5.3 哈希表的概念与应用 四、教学方法
1. 理论讲解:通过授课方式向学生讲解数据结构的基本概念、原理和算法分析方法。
2. 实验实践:通过编写程序实践,巩固和加深学生对数据结构的理解与应用能力。
3. 课堂讨论:鼓励学生在课堂上提问和讨论问题,促进学生思维的活跃和沟通能力的培养。
4. 课程设计:结合实际案例,进行小组项目设计,培养学生团队合作和创新能力。
五、教学评价与考核
《数据结构》教学大纲
一、课程基本信息
开课单位 基础教学部 课程代码 CS04002
课程名称 数据结构 英文名称 Data Structures
课程性质 核心课程 学分 4
总 学 时 80 先修课程 高等程序设计,离散数学
开课学期 秋季 适应专业 计算机类
主讲教师 骆嘉伟、李晓鸿、杨晓波、屈卫兰
二、课程描述
(一)课程简介
《数据结构》是信息类各专业的核心基础课程,是一门理论与实践相结合的课程,在整个信息相关专业的教学体系中处于举足轻重的地位。数据结构是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其它系统程序和大型应用程序的重要基础。通过本课程理论和实践的教学,使学生较牢固地掌握数据结构的基本概念、原理、算法,了解算法复杂性的度量方法,初步掌握根据所求解问题的性质选择合理的数据结构,并对时间空间复杂性进行必要的控制,培养和提高学生理论、抽象、设计的能力,掌握数据结构和算法的设计分析技术,提高程序设计的质量,为将来的研究和开发工作打下坚实的基础。
“Data Structures and Algorithms”, one of the most important core courses in Computer
Science. The course also covers fundamental data structures and classical algorithms which are
widely used in the succeeding specialized courses, such as Operating Systems, Software
Engineering, Database Systems, Compiler Principles, Computer Graphics and Human Computer
Interaction.
What is the combination of data structures and algorithms? Niklaus Wirth wrote a book titled