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数据结构教学提纲

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湖北大学知行学院

《数据结构》课程学期教学提纲

（ 2009-2010 学年度第一学期）

课程名称：《数据结构》 课程代码：

课程性质：必修 课程类别：专业基础课

开课班级：计算机应用Z0801、Z0802 学时/学分：76/4

教材名称：《数据结构》（廖进华主编，上海交通大学出版社）

参考书目：（1）《数据结构》李春葆编 清华大学出版社

（2）《数据结构》 李从利 编 南京大学出版社

授课教师：姓名：尤新华 所属部门：计算机系

答疑辅导方式及时间：课间集中答疑、课后答疑、上机辅导和网上答疑

先修课程：《计算机基础》、《C程序设计》、《离散数学》等

课程简介：

《数据结构》在计算机科学中是一门综合性的专业基础课。计算机的操作对象的关系更加复杂，操作形式不再是单纯的数值计算，而更多地是对这些具有一定关系的数据进行组织管理，我们将此称为非数值性处理。要使计算机能够更有效地进行这些非数值性处理，就必须弄清楚这些操作对象的特点，在计算机中的表示方式以及各个操作的具体实现手段。这些就是《数据结构》这门课程研究的主要内容。“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。“数据结构”是介于数学、计算机硬件和软件三者之间的一门核心课程。

教学目的：

这门课通过全面、深入、系统地介绍线性表、栈、队列、树、图等，使学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法，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清楚和正确易读。同时培养学生的数据抽象能力，引导学生学习数据类型的使用，为今后学习面向对象的程序设计作一些铺垫。

通过本课程的教学，使学生达到：

1、领略数据结构的基本理论和思想。

2、掌握数据的存储结构，并能融会贯通灵活运用。

3、掌握线性表、栈、队列、树、图等，使学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性。

4、掌握数据的逻辑结构、存储结构及相应的算法、

5、能理论运用于实践，用所学的知识编写中小型的程序。

5、培养学习的能力，为后续学习其它的程序设计语言打下基础。

教学内容安排：

周次 教 学 内 容 教学时数 教学形式

第1章 绪论 （2）

一 §1.1~§1.3 2 讲授

第2章 线性表 (8)

§2.1~2.2 线性表的顺序存储结构 2 讲授

二 §2.3.1线性链表 2 讲授

2.3.2~2.3.5循环链表、双向链表 2 讲授

三 2.4顺序表和链表的比较及本章练习 2 讲授

第3章 栈与队列 (8)

3.1.1~3.1.2顺序栈及其基本操作的算法实现 2 讲授

四 3.1.3链栈及其基本操作的算法实现 2 讲授

3.1.4栈的应用举例 2 讲授

五 “十一”放假

六 3.4队列 2 讲授

第4章 串 (4)

4.1串类型的定义4.2串的存储结构 2 讲授

七 4.3~4.4 KMP算法及串操作应用举例 2 讲授

第5章 数组 (6)

5.1~5.2数组的顺序表示和实现 2 讲授

八 5.3特殊矩阵的压缩存储 2 讲授

5.4 稀疏矩阵的压缩存储 2 讲授

第6章 树 (12)

九 6.1树的概述 2 讲授

6.2二叉树概述 2 讲授

十 6.3~6.4 遍历二叉树和线索二叉树 2 讲授

6.5树和森林的遍历 2 讲授

十一 6.6哈夫曼树及其应用 2 讲授

复习本章几前面几章的重点内容 2 讲授

十二 期中考试 2 讲授

第7章 图 (8)

7.1~7.2概述及存储结构 2

十三 7.3图的遍历 7.4最小生成树 2 讲授

7.5最短路径问题 2 讲授

十四 7.6拓扑排序 2 讲授

第8章 查找 (4)

8.1~8.2静态查找表 2 讲授

十五 8.2动态查找表 8.3哈希表 2 讲授

第9章 排序 (6)

9.1~9.2 插入排序 2 讲授

十六 9.3交换排序 9.4选择排序 2

9.5归并排序 9.6基数排序 2

实验 (8) 十七 实验一:数组与矩阵操作 4

十八 实验二:线性表和递归操作 4

十九 期末复习周 (4) 辅导答疑

二十 期末考试

考核与成绩评定：

本课程为考试课，采用平时成绩、考勤成绩、期末考核综合评定学生成绩。平时成绩占20%，作业成绩占20%，期末考核占60%。

作业要独立完成，由于作业是一个回顾课堂重点和扩展课外知识的训练过程，要注重独立完成的过程与学习的态度，作业结果的与否不作评定成绩的主要依据。

课堂纪律要求：

除非你能证明有特殊情况，例如疾病，否则不能以任何借口缺课、不参加考试和测验。如果无故不参加考试和测验，旷课时数超过本学期总学时数1/3以上，做不予给予成绩处理。你可以和同学讨论课后作业，但是不可以抄袭他人的作业。教师可以不予批改迟交的作业。

学术诚实：

涉及学生的学术不诚实问题主要包括考试作弊、抄袭；未经老师允许获取、利用考试材料。对于学术不诚实的惩罚是考试给予0分并按学校有关规定处理。

教研室主任 系（部）主任

（签名）： 年 月 日 （签 名）： 年 月 日

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《数据结构》教案

《数据结构》教案

《数据结构》教案

一、教学目标

通过本节课的学习，学生将能够：

1. 理解数据结构的基本概念和应用领域；

2. 掌握数据结构中常用的线性结构和非线性结构的特点和操作方法；

3. 使用适当的数据结构解决实际问题。

二、教学内容

1. 数据结构的定义和分类；

2. 线性结构的介绍和应用；

3. 非线性结构的介绍和应用；

4. 数据结构的算法设计。

三、教学重点

1. 理解数据结构的概念和分类；

2. 掌握线性结构和非线性结构的特点和应用；

3. 理解数据结构的算法设计原理。

四、教学方法

1. 讲授与示范相结合的方法； 2. 案例分析与实践操作相结合的方法；

3. 学生自主探究与合作学习相结合的方法。

五、教学过程

【导入】

在开篇引导学生回顾之前所学习的数据类型，如整型、字符型等，并与学生讨论这些数据类型的特点。

【知识讲解】

1. 数据结构的定义和分类

数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。根据数据元素之间的关系可将数据结构分为线性结构和非线性结构。

2. 线性结构的介绍和应用

线性结构是指数据元素之间存在一对一的关系，如线性表、栈、队列等。线性结构常用于解决需要按照某种顺序进行操作的问题，例如按顺序处理数据、在一组数据中寻找某个元素等。

3. 非线性结构的介绍和应用

非线性结构是指数据元素之间存在一对多或多对多的关系，如树、图等。非线性结构常用于解决需要表达复杂关系的问题，例如建立组织结构、模拟交通网络等。

4. 数据结构的算法设计 数据结构的算法设计是指在解决实际问题时，选择合适的数据结构并设计相应的操作方法。算法的设计应考虑问题的特点和要求，使得解决问题的效率和准确性都能得到保证。

【案例分析】

通过一个具体的案例分析，引导学生理解数据结构的应用。例如，对于一个学校的学生信息管理系统，可以使用线性表来存储学生的基本信息，使用树结构来表示各个班级的关系，使用图结构来描述学校内部的交通路线等。

数据结构复习提纲(强烈推荐)

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数据结构复习提纲

第一章 绪论

§1.1 数据结构

1. 什么是数据结构？包括哪三方面的内容？

2. 什么是数据类型？

§1.2 算法及其描述

1. 算法具有哪5个特性？

2. 算法描述有哪些方式？

§1.3 算法分析

1. 能分析小程序段的时间复杂度（如练习题1.5）

2. 时间复杂度T(n)=O(f(n))的含义是什么？

3. 各种不同数量级的时间复杂度的增长率比较（P15）

第二章 线性表

§2.1 线性表及其逻辑结构

1. 线性表的定义

2. 线性表有哪些基本运算？

§2.2 线性表的顺序存储结构

1. 清楚顺序表的类型定义：SqList

2. 顺序表的各种基本算法。

3. 算法（例2.3，例2.4（解法2），练习题2.2）

§2.3 线性表的链式存储结构

1. 清楚单链表的类型定义：LinkList

2. 单链表的各种基本算法

3. 算法（例2.5，例2.11，练习题2.3）

4. 清楚双链表的类型定义：DLinkList

5. 双链表的算法（其各种基本算法，例2.7）

6. 循环链表的算法（如例2.9，例2.10）

第三章 栈和队列

§3.1 栈

1. 什么是栈？ 栈的特点是什么？ 栈有哪些基本运算？

2. 栈的顺序存储结构---SqStack, 其基本运算的算法。

3. 练习题3.2，例3.4，例3.5

§3.2 队列

1. 什么是队列？ 队列的特点是什么？ 队列有哪些基本运算？

2. 队列的顺序存储结构的定义---SqQueue。

3. 循环顺序队列的判断空队列和满队列的条件各是什么？

4. 循环顺序队列的基本算法。如：入队列算法enqueue，出队列算法dequeue，等，习题3.4

第四章 串

§4.1 串的基本概念

1. 串的定义。

2. 串有哪10种基本运算？

§4.2 串的存储结构

1. 清楚顺序串的定义：SqString

数据结构-教学大纲

数据结构-教学大纲

《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)

算法与数据结构教学大纲

算法与数据结构教学大纲

算法与数据结构教学大纲

总述：

本课程旨在通过深入理解和分析常用算法和数据结构来培养学生分析和解决实际问题的能力。课程内容包括算法分析、算法设计、基本数据结构和高级数据结构等方面的内容。通过课程的学习，学生将掌握基本的算法和数据结构知识，并能够灵活运用这些知识解决实际问题。

一、课程目标

1.培养学生分析和解决实际问题的能力。

2.学习和掌握常用的算法和数据结构知识。

3.培养学生的编程能力和代码实现能力。

4.提升学生的学习和独立解决问题的能力。

二、教学内容

1.算法分析

a.时间复杂度和空间复杂度分析

b.最坏情况、平均情况和最好情况分析

c.渐进符号表示法

d.递归算法分析

2.基本数据结构

a.数组和链表 b.栈和队列

c.堆和二叉树

d.散列表

3.算法设计

a.贪心算法

b.动态规划算法

c.分治算法

d.回溯算法

e.分支限界算法

4.高级数据结构

a.并查集

b.图的表示和遍历

c.图的最短路径算法

d.图的最小生成树算法

e.树和平衡树

三、教学方法

1.理论讲授与案例分析相结合，通过具体案例分析来加深学生对算法与数据结构的理解。

2.课堂讲解配合编程实践，通过编写代码来巩固和应用所学知识。 3.实验和作业设计，通过完成实验和作业来检验学生掌握情况，并帮助学生独立解决问题的能力。

四、评价方法

1.平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况和实验报告等。

2.期中考试：考查学生对算法和数据结构的理解和应用能力。

3.期末考试：考查学生对整个课程内容的综合掌握情况。

五、参考教材

1.《算法导论》

2.《数据结构与算法分析，C语言描述》

3. 《数据结构与算法分析，Java语言描述》

4.《算法与数据结构教程》

六、课程实施计划

1.第1-2周：算法分析基础

2.第3-6周：基本数据结构（数组、链表、栈、队列等）

3.第7-10周：基本算法设计（贪心算法、动态规划算法等）

4.第11-14周：高级数据结构（图、树等）