3023D05027-数据结构-2023版人才培养方案课程教学大纲.docx

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ADDINCNKISM.UserStyle《数据结构》课程教学大纲

（学科专业类-理论课程）

一、课程基本信息

课程号

3023D05027

开课单位

国际学院

课程名称

（中文）数据结构

（英文）DataStructure

课程性质

选修

考核类型

考试

课程学分

2

课程学时

34

课程类别

学科基础课程（学科拓展课）

适用专业（类）

电气工程及其自动化

二、课程描述及目标

（一）课程简介

《数据结构》课程是本专业（类）的一门学科拓展课程，旨在通过理论教学与实践操作训练，使学生掌握数据抽象和组织方法、算法分析的基础知识、了解和应用常见实用算法，具备应用、设计和分析算法的基本能力，了解算法相关概念，为与程序设计和算法应用相关的后续课程奠定必要的理论和实践基础。数据结构是计算机程序设计的重要理论技术基础，它不仅是计算机科学的核心课程，而且已成为其它理工科专业的热门选修课。

（二）教学目标

通过本课程，学生将学会应用和分析常见算法的能力，提高编程技巧，掌握数据挖掘和智能算法的基础理论，具备问题研究、分析和解决能力，以适应社会对工程化技能的需求。

课程目标1：提高学生计算机软件编程能力，掌握重要数据结构的逻辑结构（包括线性表、广义表、字符串、树、图等），存储结构（顺序存储和链式存储）及相应的运算，并对物理结构的设计方式和技巧有所体会。

课程目标2：熟悉常用的算法，并能将之应用于问题求解；学会做简单的算法分析，主要包括时间复杂度和空间复杂度的估算。

三、教学方式与方法

本课程理论性和实践性并重，为达到本课程的课程目标，在教学实施过程中以精讲多练，加强实践为原则，注重理论教学和实践紧密结合。

本课程的理论课程的教学环节，倡导学生勤于思考和举一反三的学习方法，让学生做学习的主人。课程内容分为不同的单元模块，在单元模块的学习过程中学习提出问题并学会解决问题，以此开发学生个人的学习潜能；学生在平时的学习态度、作业完成和测试成绩等也作为衡量学生是否达到教学目的的主要标准。与理论课程同期开始的单元实验课程与其相辅相成，围绕单元内容体现学习、实践、再学习的良性过程。后期开设的课程设计针对的是学生个人实践能力、人际团队能力和工程系统能力的培养。

四、教学重点与难点

（一）教学重点

本课程的教学重点包括教学重点包括线性表，栈，队列，二叉树，图及各种查找、排序算法。通过这些知识的学习，学生可以习惯程序设计的思维方式，建立对大规模数据处理的概念，熟悉建立数学模型的过程和方法；学会评价算法的方法，并建立自己对算法设计的价值观。

（二）教学难点

教学难点包括算法时间复杂度和空间复杂度，栈和队列的应用，模式匹配，特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储，二叉树的线索化，二叉树的非递归实现，构造最小生成树的Prim算法。

培养学生对算法设计的感觉和认知，鼓励他们形成程序设计的个人风格，也是教学的难点。

五、教学内容、基本要求与学时分配

序号

教学内容

基本要求

学时

教学

方式

对应课程目标

1

Chap1Introduction

引入数据结构理论中的基本概念，说明逻辑结构和物理结构的联系与区别，介绍算法的概念和五个特性，简要说明算法分析的方法，为今后算法的学习与性能分析打下基础

2

讲授+线上平台自主学习

课程目标1、2

2

Chap2LinearList

介绍线性表的逻辑特点，说明顺序表和链表的存储方式和优缺点，熟悉线性表的基本操作方法，使得学生具备解决线性特征问题的能力

6

讲授+线上平台自主学习+课堂小测

课程目标1、2

3

Chap3StackandQueue

掌握栈的后进先出、队列的先进先出的特征，了解栈和队列的应用场景

2

讲授+线上平台自主学习+课堂小测

课程目标1、2

4

Chap4String

了解字符串的概念和相关操作，能够编写与文字处理有关的应用程序

1

讲授+线上平台自主学习+课堂小测

课程目标1、2

5

Chap5ArrayandGeneralizedList

了解多维数组和广义表的概念，熟悉矩阵的压缩方法，使得学生具备存储和处理多维数据的能力

2

讲授+线上平台自主学习

课程目标1、2

6

Chap6TreeandBinaryTree

介绍树形结构的特点和相关概念，熟悉二叉树的特性和存储方法，掌握二叉树的操作和应用算法，使得学生具备处理有层次结构特征的数据模型的能力。

7

讲授+线上平台自主学习

课程目标1、2

7

Chap7Graph

介绍图形结构的特点和相关概念，熟悉无向图和有向图的特点和存储方法，了解图形结构的连通性及图的应用场景，掌握一些重要的基于图的算法。使得学生具备复杂问题的求解和编程能力。

6

讲授+线上平台自主学习

课程目标1

8

Chap8Search

介绍关于查找的