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数据结构课程设计案例精编

一、课程目标

知识目标：

1.理解并掌握常见数据结构（线性表、栈、队列、树、图等）的基本概念及性

质；

2.学会分析不同数据结构在实际问题中的应用场景，并能选择合适的数据结构

解决问题；

3.掌握各类数据结构的存储方法和操作原理，如顺序存储、链式存储、邻接矩

阵和邻接表等；

4.了解常见算法的时间复杂度和空间复杂度，并能对数据结构进行性能分析。

技能目标：

1.培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，具备良好的编程实践技能；

2.培养学生独立思考、团队协作和沟通表达的能力，能够就数据结构的应用进

行讨论和分析；

3.培养学生熟练运用编程语言（如C/C++、Java等）实现各类数据结构及其

操作。

情感态度价值观目标：

1.培养学生热爱数据科学，树立正确的数据处理观念，认识到数据结构在现代

信息技术中的重要性；

2.培养学生具备良好的学习习惯和探究精神，勇于面对挑战，克服困难；

3.培养学生具备良好的团队协作精神，尊重他人意见，善于倾听和分享。

课程性质：本课程为计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课程，旨在

帮助学生掌握数据结构的基本概念、原理和算法，培养学生解决实际问题的能

力。

学生特点：学生具备一定的编程基础，但对数据结构的应用和深入理解相对薄

弱。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调案例教学，提高学生

的实际操作能力和解决问题的能力。在教学过程中，关注学生的个体差异，因

材施教，确保课程目标的达成。通过课程学习，使学生能够具备独立设计和实

现复杂数据结构及其应用的能力。

二、教学内容

1.线性表：包括线性表的定义、顺序存储结构、链式存储结构、线性表的基本

操作及实现。

-教材章节：第2章线性表

-内容安排：2课时

2.栈和队列：介绍栈和队列的定义、存储结构、基本操作及实现，以及栈和队

列在实际问题中的应用。

-教材章节：第3章栈和队列

-内容安排：3课时

3.树和二叉树：讲解树的基本概念、二叉树及其存储结构、二叉树的遍历算

法、线索二叉树、树的应用等。

-教材章节：第4章树和二叉树

-内容安排：4课时

4.图：包括图的定义、存储结构、图的遍历算法、最短路径算法、最小生成树

算法等。

-教材章节：第5章图

-内容安排：4课时

5.内部排序：介绍常见内部排序算法（冒泡排序、选择排序、插入排序、快速

排序、归并排序等）及其性能分析。

-教材章节：第6章内部排序

-内容安排：3课时

6.外部排序：讲解外部排序的基本概念、多路归并排序、败者树等。

-教材章节：第7章外部排序

-内容安排：2课时

教学内容注重科学性和系统性，按照教材章节顺序进行教学。在教学过程中，

结合实际案例，使学生更好地理解数据结构的应用。同时，注意教学进度安

排，确保学生能够充分掌握每个知识点，为后续课程学习打下坚实基础。

三、教学方法

1.讲授法：通过教师系统的讲解，使学生掌握数据结构的基本概念、原理和算

法。针对课程中的难点和重点，采用生动的语言、形象的比喻，帮助学生理解

和记忆。

-应用场景：线性表、栈和队列、树和二叉树、图等基本概念和性质的讲解。

2.讨论法：组织学生针对特定问题进行小组讨论，培养学生的团队协作和沟通

能力，激发学生的思考。

-应用场景：针对各类数据结构在实际问题中的应用进行讨论，如树和二叉树

在实际软件开发中的应用。

3.案例分析法：通过精选案例，让学生分析、解决实际问题，提高学生运用数

据结构解决实际问题的能力。

-应用场景：分析排序算法在各类实际场景中的应用，如有哪些信誉好的足球投注网站引擎的排序、购

物网站的推荐系统等。

4.实验法：结合编程实践，让学生动手实现各类数据结构和算法，提高学生的

实际操作能力。

-应用场景：实现线性表、栈和队列、树和二叉树、图的存储结构和相关算

法；完成内部排序和外部排序算法的实现。

5.互动提问法：在教学过程中，教师适时提问，引导学生积极思考，检验学生

对知识点的掌握情况。

-应用场景：课程各环节的讲解中，教师可以针对关键知识点进行提问，了解

学生的学习进度。

6.小组合作法：将学生分成小组，完成一定的任务或项目，培养学生的团队协

作能力。

-应用场景：设计一个综合性的数据结构应用项目，如实现一个简单的有哪些信誉好的足球投注网站引

擎，要求学生分组完成。

7.演示法：通过教师或学生的现场演示，展示数据结构算法的实现过程，帮助

学生