1223S00067-数据结构实验-2023版人才培养方案课程教学大纲.docxVIP

PAGE1

附件5-2

ADDINCNKISM.UserStyle《数据结构实验》课程教学大纲

（实验课程·2023版）

一、课程基本信息

课程号

1223S00067

开课单位

课程名称

（中文）数据结构实验

（英文）DataStructurePractice

课程性质

必修

考核类型

考查

课程学分

1

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科核心课）

适用专业（类）

生物信息学

二、课程描述及目标

（一）课程简介

数据结构是生物信息专业的专业核心课程，它是介于数学、计算机硬件和计算机软件三者之间的一门重要核心课程，其内容不仅是一般程序设计(特别是非数值性程序设计)的基础，而且是设计和实现编译程序、操作系统、数据库系统及其他系统程序的重要基础。

本课程的目的是使学生掌握数据组织、存储和运算的基本原理和方法，培养学生进行数据结构算法设计并提高分析问题和解决问题的能力，尤其是能够经过分析得出问题的较优解决方法，从而编写出正确且质量较高的程序，为学习后续课程打下良好的基础，如：数据库技术基础、生物信息方面软件的设计与开发、动态网站的设计与开发等等，并且在从事专业工作时能够正确选择和使用数据结构相应算法，提高生物信息方面的数据检索与处理效率。

（二）教学目标

许多大型系统的构造经验表明，系统实现的困难程度和系统构造的质量都严重的依赖于是否选择了最优的数据结构。选择了数据结构，算法也随之确定，系统构造的关键因素是数据结构而不是算法。此种洞见导致了许多软件设计方法和程序设计语言的出现。所以，本课程的任务是从抽象数据类型的角度讨论各种基本类型的数据结构及其应用，使学生具备基本理论分析和编程能力。

课程目标1：使学生掌握结构体指针的用法；掌握算法的特征和评价标准；掌握线性结构中的顺序表、链表、栈和队列的基本运算；掌握树形结构中的二叉树的性质与基本运算；掌握图状结构的遍历与基本应用；了解查找与排序的基本算法；

课程目标2：使学生具有进行数据结构算法设计以及分析问题的能力，能够得出问题的较优解决方法，并编写出正确、质量较高的程序；

课程目标3：使学生能够在从事专业工作时正确选择和使用数据结构，从而提高数据检索与处理的效率。

三、课程目标对毕业要求的支撑关系

毕业要求指标点

课程目标

1-3：掌握比较扎实的数学和物理、化学方面的基础理论知识,具有计算机及信息科学等方面的基础知识；

课程目标1

2-2：具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域科学研究的能力；

课程目标2

课程目标3

2-5：具有一定的计算机和信息技术应用能力。

课程目标1

3-3：具备良好的专业素质，受到严格的科学思维训练，有求实创新的精神、批判性思维和可持续发展理念；

课程目标2

课程目标3

四、教学方式与方法

通过大量的实验促使学生掌握数据结构相应知识。

五、教学重点与难点

（一）教学重点

算法的特征与评价标准、线性结构、树形结构、图状结构、查找、排序。

（二）教学难点

线性链表、树形结构、图状结构、二叉排序树、堆排序。

六、实验内容、基本要求与学时分配

序号

实验项目名称

实验内容与要求

学时

类型

对应课程目标

1

C语言指针、结构体实验

必修

内容：计算i!+(i-1)!的值并存入数组；计算多项式前n项之和。

要求：掌握指针和结构体的用法

2

验证性

课程目标1

2

必修

顺序表的插入与逆置

内容：将x插入到顺序表的适当位置上，以保持该表的有序性；对顺序表实现就地逆置；

要求：掌握顺序表的插入和逆置算法

2

验证性

课程目标1

3

必修

单链表的插入与删除

内容：在有头结点的单链表结构上实现线性表操作Insert；删除单链表中所有值相同的多余元素；

要求：掌握单链表的插入与删除算法

2

验证性

课程目标1

4

必修

多项式的合并

内容：将两个多项式LP1和LP2合并，并释放空间；

要求：掌握链表的遍历

2

设计性

课程目标1

课程目标2

5

必修

单向循环链表删除前驱结点

内容：在链表中删除指针s所指结点的前驱结点；

要求：掌握循环链表的用法

2

验证性

课程目标1

6

选修

车厢调度问题

内容：火车调度站的入口处有n节硬席或软席车厢（分别以H和S表示）等待调度；

要求：掌握栈的插入与删除算法

2

设计性

课程目标1

课程目标2

课程目标3

7

必修

逆波兰式

内容：将求中缀表达式（由个位整数与+-*/()组成）转逆波兰式；

要求：掌握表达式的运算过程

2

设计性

课程目标1

8

选修

模拟患者去医院看病过程

内容：模拟患者去医院看病过程：先排队等候，再看病；

要求：掌握队列的用法

2

设计性

课程目标1

课程目标2

课程目标3

9

必修

串的应用

内容：串求逆的递推算法；从串s中删除所有和串t相同的子串；

要求：掌握串的