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《数据结构》课程整体教学设计.pdf
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《数据结构》课程整体教学设计
一、教学目的
《数据结构》是计算机专业一门重要的专业基础课。通过本课程的学习,使得学生从数据逻辑结
构、存储结构和基本运算算法设计三个层面掌握基本的数据组织和数据处理方法,能够从问题出发设
计面向数据结构的求解算法,并能够对算法进行时间复杂度与空间复杂度分析。为后续课程学习打下
基础。
二、教学要求
通过讲授和上机实验,使学生了解《数据结构》的原理和特点。掌握线性表、栈和队列、串、递归、
数组和广义表、树和二叉树、图、查找、内排序、外排序和文件等基本数据结构及其相关算法的设计。
具备较高水准的采用数据结构方法求解实际问题的能力。
三、课程知识点
知识单元 知识点名称
数 据 结 构 的 基
本概念
算 法 的 基 本 概
念
数据结构概
述
算法描述
算法分析
数据结构 +算法
=程序
线 性 表 及 其 逻
辑结构
线 性 表 的 顺 序
存 储 结 构 — 顺
序表
线 性 表 的 链 式
存 储 结 构 — 单
链表
线 性 表 的 链 式
存 储 结 构 — 双
链表
线 性 表 的 链 式
存 储 结 构 — 循
环链表
线性表的应用
知识点内容
认识数据结构的定义、包括数据逻辑结
构、存储结构和运算的 3 个层次。
认识算法的定义和 5 个基本特性。
认识用高级语言如 C/C++描述算法的基
本方法。
掌握算法的时间复杂度和空间复杂度分
析方法。
认识从数据结构角度求解问题的基本步
骤。
认识线性表的定义和线性表的基本运算。
掌握顺序表的存储结构特点和顺序表基
本运算的实现。
掌握单链表的存储结构特点、单链表的插
入和删除节点操作、单链表的建表方法、
以及单链表基本运算的实现。
掌握双链表的存储结构特点、双链表的插
入和删除节点操作、双链表的建表方法、
以及双链表基本运算的实现。
掌握循环链表的存储结构特点、循环链表
的插入和删除节点操作、循环链表的建表
方法、以及循环链表基本运算的实现。
掌握从求解问题描述、数据组织到运算算
法设计完整过程。
1
知识点类型
一般知识点
重要知识点
一般知识点
重要知识点
重要知识点
一般知识点
备注
自 我
学习
重要知识点
重要知识点
重要知识点
重要知识点
线性表
难度知识点
有序表
掌握有序表和线性表的联系和差别,有序
表的存储结构及其基本运算算法设计、有
序表的归并算法。
了解栈的定义、栈的逻辑结构特性和栈的
基本运算。
掌握顺序栈的存储结构特点和顺序栈基
本运算的实现。
掌握链栈的存储结构特点和链栈基本运
算的实现。
了解栈在表达式求值中的应用和栈
重要知识点
难度知识点
栈的基本概念
栈 的 顺 序 存 储
结构-顺序栈
栈
栈 的 链 式 存 储
结构-链栈
栈的应用
一般知识点
重要知识点
重要知识点
在求迷宫问题中的应用
队 列 的 基 本 概
念
队列
队 列 的 顺 序 存
储结构-顺序队
队 列 的 链 式 存
储结构-链队
队列的应用
串的基本概念
串 的 顺 序 存 储
结构-顺序串
串 的 链 式 存 储
结构-链串
串的模式匹配
递 归 的 基 本 概
念
递归
递归的执行
递 归 算 法 的 设
计
数 组 的 基 本 概
念
数组
特 殊 矩 阵 的 压
缩存储
稀疏矩阵
树的基本概念
树
树的性质
树的基本运算
树的存储结构
了解队列的定义、队列的逻辑结构特性和
队列的基本运算。
掌握顺序队的存储结构特点和顺序队基
本运算的实现。
掌握链队的存储结构特点和链队基本运
算的实现。
了解队列在求迷宫问题中的应用
了解串的定义、串的逻辑结构特性和串的
基本运算。
掌握顺序串的存储结构特点和顺序串基
本运算的实现。
掌握链串的存储结构特点和链串基本运
算的实现。
掌握 Brute-Force 算法和 KMP 算法。
了解递归的定义、何时使用递归和递归模
型的表示方法。
了解递归的执行过程。
掌握递归算法设计步骤、递归数据结构的
递归算法设计和递归求解方法的递归算
法设计。
了解数组的定义和数组的存储结构。
了解对称矩阵、上下三角矩阵和对角矩阵
的压缩存储。
了解稀疏矩阵的特点、稀疏矩阵的三元组
表示和十字链表表示。
了解树的定义、树的逻辑表示方法和树的
基本术语。
了解树的 4 个性质及其应用。
掌握树的先根遍历、后根遍历和层次遍历
过程。
掌握树的双亲存储结构、孩子链存储结构
2
一般知识点
重要知识点
重要知识点
难度知识点
一般知识点
一般知识点
一般知识点
难度知识点
重要知识点
一般知识点
难度知识点
串
一般知识点
重要知识点
一般知识点
一般知识点
一般知识点
一般知识点
一般知识点
和孩子兄弟链存储结构以及特点。
二 叉 树 的 基 本
概念
二 叉 树 树 的 性
质
二叉树与树、森
林之间的转换
二 叉 树 存 储 结
构
二 叉 树 的 基 本
运算及其实现
二叉树
二叉树的遍历
了解二叉树、满二叉树和完全二叉树的定
义、二叉树的逻辑表示方法和二叉树的基
本术语。
了解二叉树树的 5 个性质及其应用。
了解森林、树转换为二叉树以及二叉树还
原为森林、树的过程。
掌握二叉树的顺序存储结构和二叉树的
链式存储结构。
掌握二叉树的基本运算及其实现过程。
掌握二叉树的先序遍历、中序遍历、后序
遍历和层次遍历算法设计,了解先序遍
历、中序遍历和后序遍历非递归算法设
计。
掌握二叉树的 4 种遍历在二叉树算法设计
中的应用。
掌握由先序遍历、中序遍历序列构造二叉
树和由后序遍历、中序遍历序列构造二叉
树的过程。
了解线索二叉树的概念、线索二叉树的构
造和遍历过程。
掌握哈夫曼树的概念、构造哈夫曼树和产
生哈夫曼编码的过程。
了解图的定义和图的基本术语。
掌握图的邻接矩阵存储方法和邻接表表
存储方法。
掌握图深度优先搜索遍历和广度优先搜
索遍历算法。
掌握图的两种遍历算法在图算法设计中
的应用。
了解生成树和最小生成树的概念,掌握构
造最小生成树的普里姆算法和克鲁斯卡
尔算法。
了解最短路径的概念,掌握构造最短路径
的狄克斯特拉算法和弗洛伊德算法。
了解拓扑排序的概念和拓扑排序过程。
了解 AOE 网与关键路径的概念、求解关
键路径的过程。
查找表和平均查找长度的定义。
掌握顺序查找、折半查找和分块查找算法
设计和算法分析。
3
一般知识点
重要知识点
重要知识点
一般知识点
重要知识点
重要知识点
二 叉 树 遍 历 应
用
二叉树的构造
难度知识点
一般知识点
重要知识点
线索二叉树
哈夫曼树
图的基本概念
图的存储结构
图的遍历
图 遍 历 算 法 的
应用
图
生 成 树 和 最 小
生成树
最短路径
拓扑排序
AOE 网与关键
路径
查 找 的 基 本 概
念
线性表的查找
一般知识点
一般知识点
一般知识点
重要知识点
重要知识点
难度知识点
重要知识点
一般知识点
一般知识点
一般知识点
重要知识点
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