数据结构 C语言版 教学大纲 作者 严蔚敏 李冬梅 吴伟民 数据结构教学大纲（参考）.docx

数据结构

课程代码：

DataStructure

学时数：64（讲课50 实验14 研讨0 实习实践1周） 学分数：

3、4

课程类别：学科基础课 开课学期：4

主讲教师：

编写日期：2011年7月1日

一、课程性质和目的

课程性质：数据结构A是计算机科学与技术、数字媒体艺术、信息管理与信息系统专业的一门重要学科基础课，是必修课。

教学目的：通过本课程的学习，一方面，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，并初步了解对算法的时间分析和空间分析技术。另一方面，通过对本课程算法设计和上机实践的训练，还应培养学生的数据抽象能力和程序设计的能力。

二、课程教学内容、学时分配和课程教学基本要求

绪论（理论2学时）教学内容：

数据结构的一些基本概念：数据、数据元素、数据的逻辑结构、物理结构等。

抽象数据类型的表示和实现。

算法的概念和特性。

算法时间复杂度和空间复杂度的分析。

基本要求：

掌握数据结构的基本概念，了解抽象数据类型，掌握算法时间复杂度和空间复杂度的分析方法。

线性表（理论8学时，实验4学时）

教学内容：

线性表的类型定义。

线性表的顺序表示和实现。

线性表的链式表示和实现。

线性表的应用，包括无序表和有序表的合并、多项式的加法运算等。

基本要求：

理解线性表的逻辑结构特性是数据元素之间存在着线性关系，在计算机中表示这种关系的两类不同的存储结构是顺序存储结构（顺序表）和链式存储结构（链表）。熟练掌握这两类存储结构的描述方法，掌握链表中的头结点、头指针和首元结点的区别及循环链表、双向链表的特点等。掌握顺序表的查找、插入和删除算法，掌握链表的查找、插入和删除算法。能够从时间和空间复杂度的角度比较两种存储结构的不同特点及其适用场合。掌握无序表和有序表的合并算法，了解多项式的加法运算。

实验：

实验内容：单链表的基本操作。实验要求：以单链表形式创建一个学生表或图书表，并能实现相关的查找、插入和删除等算法。

栈和队列（理论6学时，实验4学时）

教学内容：

栈的类型定义，栈的顺序存储和链接存储的表示和实现。

栈的应用举例，如迷宫求解和表达式求值。

栈与递归的实现，递归程序转换为非递归程序的方法。

队列的类型，队列的顺序存储(循环队)和链接存储的表示和实现。

队列的应用举例，如打印杨晖三角形，模拟汽车加油站等问题。

基本要求：

掌握栈和队列的特点，并能在相应的应用问题中正确选用。熟练掌握栈的顺序栈和链栈的进栈出栈算法，特别应注意栈满和栈空的条件。掌握利用栈实现表达式求值的算法，了解迷宫求解算法。理解递归算法执行过程中栈的状态变化过程，了解将递归程序转换为非递归程序的方法。熟练掌握循环队列和链队列的进队出队算法，特别是循环队列中队头与队尾指针的变化情况。了解队列的应用。

实验：

实验内容：栈的应用。实验要求：借助栈来解决某些实际应用问题，如表达式求值、迷宫问题等。

串、数组和广义表（理论2学时）

教学内容：

串的表示和实现，包括顺序存储和链式存储表示。古典的模式匹配算法。

数组的存储方法。

特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储，稀疏矩阵的转置运算。

广义表的逻辑结构和存储结构。

基本要求：

了解串的顺序存储结构和堆存储结构。掌握串的古典的模式匹配算法。掌握数组的地址计算方法。了解稀疏矩阵的两种压缩存储方法的特点和适用范围。了解广义表的结构特

点及其存储方法。

树和二叉树（理论8学时，实验2学时）教学内容：

二叉树的定义和术语，二叉树的性质，特殊的二叉树。

二叉树的存储结构，顺序存储和二叉链表。

二叉树的的前序、中序、后序、层次遍历方法。线索化二叉树。

树和森林的定义，树的存储，树、森林与二叉树的转换。

树的应用，哈夫曼树及哈夫曼编码。

基本要求：

了解树和森林的概念，包括树的定义、树的术语。掌握二叉树的概念、性质及二叉树的表示。熟练掌握二叉树的遍历算法，并且能灵活运用遍历算法实现二叉树的其他操作。掌握线索化二叉树的特性及寻找某结点的前驱和后继的方法。了解树的存储、树和森林与二叉树的转换方法。掌握哈夫曼树的实现方法、构造哈夫曼编码的方法及带权路径长度的计算。

实验：

实验内容：二叉树的基本算法。实验要求：利用二叉链表方法建立二叉树，实现二叉树的前、中、后序三种遍历算法，并运用遍历算法实现二叉树的其他操作，如计算二叉树结点个数、叶子结点个数、二叉树的高度等。

图（理论8学时，实验2学时）

教学内容：

图的定义和术语。

图的存储结构两种存储结构：邻接矩阵和邻接表表示法。

图的两种遍历策略：深度优先有哪些信誉好的足球投注网站和广度优先有哪些信誉好的足球投注网站。

构造最小生成树的两种算法：普里姆算法和克鲁斯卡尔算法。

拓扑排序和关键路径