《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》教學大綱

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程教學大綱課程基本信息二、課程簡介及教學基本要求《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》是計算機程序設(shè)計的重要理論基礎(chǔ)，是計算機相關(guān)專業(yè)的核心專業(yè)基礎(chǔ)課程，針對我校計算機學院大學二年級學生開設(shè)，它前承高級語言程序設(shè)計和高等數(shù)學，后接操作系統(tǒng)、編譯原理、數(shù)據(jù)庫原理、人工智能等專業(yè)課程。程序設(shè)計就像搭積木，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是零件，而算法則是設(shè)計圖紙。高效運行且節(jié)約存儲空間的程序，取決于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的設(shè)計。課程的學習效果不僅關(guān)系到后續(xù)課程的學習，而且直接關(guān)系到軟件設(shè)計水平的提高和專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，在計算機學科教育中有非常重要的作用。本課程將按照“線性結(jié)構(gòu)，樹型結(jié)構(gòu)，圖形結(jié)構(gòu)，集合結(jié)構(gòu)”四大模塊循序漸進展開，重點學習線性表、字符串、棧和隊列、樹和二叉樹、圖以及集合在計算機上的存儲和處理。課程采用“線下+線上”“課程+思政”“理論+實踐”六位一體，“課前導(dǎo)學→理論精講→小組實驗→闖關(guān)訓(xùn)練→實踐擴展→答疑反饋”六階遞進的混合教學模式。理論課要求：講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法的基礎(chǔ)理論、基本操作、手工模擬和算法實現(xiàn)，通過理論講解、實操演示、動畫模擬、翻轉(zhuǎn)課堂等方法組織教學，每周提供一次線上輔導(dǎo)答疑。實驗課要求：使用學校在線教育綜合平臺（網(wǎng)址：），每位學生根據(jù)提供的素材完成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法實驗作業(yè)，并將實驗報告上傳到課程平臺。課前和課后要求：基于“學堂在線”（網(wǎng)址：/）和學校在線教育綜合平臺（網(wǎng)址：）精品在線課程學習平臺，拓展延伸學生知識面，引導(dǎo)學生自主學習，積極完成課前導(dǎo)學、闖關(guān)訓(xùn)練、習題微課等內(nèi)容，提高學生針對現(xiàn)實問題的分析、設(shè)計和編碼能力。三、課程教學目標通過本課程的學習，使學生掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本理論與知識，算法設(shè)計與分析的基本方法與技巧，培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力，并為其開展計算機學科應(yīng)用奠定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法方面的基礎(chǔ)。通過解決工程問題，踐行學術(shù)道德教育，增強學生軟件崗位職業(yè)道德和團隊合作意識，理論聯(lián)系實際、精益求精的工作態(tài)度以及勇于開拓的創(chuàng)新精神。具體目標如下：目標1.理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的基本概念。掌握常用基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯特征、存儲表示和基本運算。掌握常用查找和排序算法，并能夠分析不同算法的適用場景。目標2.具備初步的算法分析能力，會計算算法的時間、空間復(fù)雜度。目標3.提升分析解決問題的能力，學會分析數(shù)據(jù)對象的特性，選擇（應(yīng)用）有效的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計合適的算法，并編寫和調(diào)試程序。目標4.培養(yǎng)軟件崗位職業(yè)道德和團隊合作意識，理論聯(lián)系實際、精益求精的工作態(tài)度以及勇于開拓的創(chuàng)新精神。畢業(yè)要求畢業(yè)要求分解指標點課程教學目標課程貢獻度1.工程知識1.1掌握數(shù)學、自然科學、工程基礎(chǔ)和計算機專業(yè)的基本概念和基本理論知識，并能夠?qū)⑵溆糜谟嬎銠C領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的表述。（知識掌握）目標1H2.問題分析2.1具備應(yīng)用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別和判斷復(fù)雜工程問題的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)的能力。（識別）目標2H3.工程設(shè)計3.2理解和分析計算機應(yīng)用的特定需求，對復(fù)雜工程問題進行分解，對子系統(tǒng)模塊和業(yè)務(wù)流程進行設(shè)計與開發(fā)。（功能設(shè)計）目標3H4.調(diào)查研究4.1基于計算機專業(yè)技術(shù)原理，通過文獻研究、信息分析等相關(guān)方法，研究和分析計算機領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的解決方案。（研究分析）4.2針對相關(guān)領(lǐng)域關(guān)鍵問題，研究對象特征，運用計算機科學相關(guān)原理和專業(yè)知識選擇研究路線，設(shè)計實驗方案。（設(shè)計方案）目標3H8.溝通表達和團隊合作8.1具有團隊精神，能夠勝任團隊成員角色，具有一定獨立解決工程問題的能力，同時又能配合團隊合作完成任務(wù)，能組織團隊成員開展工作，并具有合理協(xié)調(diào)和決策的能力。（組織與協(xié)作）目標4L注：課程貢獻度用標志表示（“H”表示“高”，“M”表示“中”，“L”表示“低”）四、教學內(nèi)容與教學方法第一章緒論【課程內(nèi)容】數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法課程主要研究非數(shù)值計算的現(xiàn)實問題中的數(shù)據(jù)在計算機中表示、存取和處理。本章內(nèi)容包括：1.什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和術(shù)語3.算法和算法分析4．抽象數(shù)據(jù)類型知識點：數(shù)據(jù)的三層次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的三要素，四種邏輯結(jié)構(gòu)，四種存儲結(jié)構(gòu)，算法的概念和特點，算法的時間和空間復(fù)雜度?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2?！局?難點】重點：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念和術(shù)語、算法時間復(fù)雜性分析方法。難點：數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)的定義以及區(qū)別，算法時間復(fù)雜性分析方法以及復(fù)雜性函數(shù)的漸進表示?！緦W時分配】線下理論教學2學時，線下實驗0學時，線上單元導(dǎo)學0.5學時，線上習題解析0.5學時，線上答疑輔導(dǎo)1學時課程總學時64，其中：理論學時4課程總學時64，其中：理論學時48，實驗學時16。線上學習內(nèi)容未計入總學時計算。下同，不再贅述?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第二章線性表【課程內(nèi)容】線性結(jié)構(gòu)是最簡單、最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特點是數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關(guān)系是線性關(guān)系。線性結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)元素間約束力最強的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：在非空線性結(jié)構(gòu)的有限集合中，存在唯一一個被稱為“第一個”的數(shù)據(jù)元素；存在唯一一個被稱為“最后一個”的數(shù)據(jù)元素；除“第一個”數(shù)據(jù)元素無前驅(qū)外，集合中的每個數(shù)據(jù)元素均有且只有一個“直接”前驅(qū)；除“最后一個”元素無后繼外，集合中的每個數(shù)據(jù)元素均有且只有一個“直接”后繼。本章內(nèi)容包括：1．線性表的類型定義2．線性表的順序表示和基本運算3．線性表的鏈式表示和基本運算4．雙鏈表的概念和基本運算5．循環(huán)鏈表的概念和基本運算6．線性表實現(xiàn)方法的比較7．算法設(shè)計舉例知識點：順序表、單鏈表的定義、特點及基本操作，雙向鏈表、循環(huán)鏈表的特點、定義及基本操作?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3。【重/難點】重點：順序表、單鏈表、雙向鏈表、循環(huán)鏈表的插入、刪除操作。難點：順序表和單鏈表操作的實現(xiàn)?！緦W時分配】線下理論教學6學時，線下實驗4學時，線上單元導(dǎo)學1.5學時，線上習題解析1.5學時，線上答疑輔導(dǎo)3學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第三章棧和隊列【課程內(nèi)容】棧和隊列仍屬于線性結(jié)構(gòu)，它們的邏輯結(jié)構(gòu)和線性表相同，具有線性結(jié)構(gòu)的共同特征。學習本章時，既要注意棧和隊列所具有的線性結(jié)構(gòu)的共性，更要掌握其個性。棧和隊列的基本操作是線性表操作的子集，限定插入和刪除元素的操作只能在線性表的一端進行。棧按“后進先出”的規(guī)則進行操作，隊列按“先進先出”的規(guī)則進行操作。本章內(nèi)容包括：1.棧的概念、特點、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和基本運算2.棧的應(yīng)用舉、棧與遞歸3.隊列的概念、特點、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)和基本運算4.算法設(shè)計舉例知識點：棧的特點及基本操作，順序棧和鏈棧的實現(xiàn)，棧與遞歸，隊列的特點和基本操作，循環(huán)隊列的實現(xiàn)，棧與隊列的綜合應(yīng)用【教學方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3。【重/難點】重點：棧的壓棧和彈棧操作、隊列的入隊和出隊操作、中綴表達式求值難點：棧的應(yīng)用：中綴表達式求值、中綴表達式轉(zhuǎn)后綴表達式、后綴表達式求值【學時分配】線下理論教學6學時，線下實驗2學時，線上單元導(dǎo)學1.5學時，線上習題解析1.5學時，線上答疑輔導(dǎo)3學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第四章字符串【課程內(nèi)容】從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)角度講，串屬于線性結(jié)構(gòu)，是一種數(shù)據(jù)元素（簡稱元素）為字符的特殊的線性表。串的邏輯結(jié)構(gòu)和線性表相似。學習本章時，要注意串所具有的線性結(jié)構(gòu)的共性，更要掌握其個性。串的特殊性主要表現(xiàn)在以下兩個方面：①串中的一個元素是一個字符；②操作的對象一般不再是單個元素，而是一組元素。串的基本操作和線性表的基本操作有很大差別。在線性表的基本操作中，大多以單個元素作為操作對象，而在串的基本操作中，通常以“串的整體”作為操作對象，例如，在主串中查找子串的位置，在主串中截取一個子串。本章內(nèi)容包括：1.串的基本概念2.串的表示和實現(xiàn)3.串的模式匹配算法知識點：字符串的概念、存儲和基本操作，模式匹配方法。【教學方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3。【重/難點】重點：串的基本概念和操作的實現(xiàn)，KMP算法的手工模擬。難點：KMP算法的實現(xiàn)。【學時分配】線下理論教學2學時，線下實驗0學時，線上單元導(dǎo)學0.5學時，線上習題解析0.5學時，線上答疑輔導(dǎo)1學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第六章樹和二叉樹【課程內(nèi)容】在前幾章主要介紹了線性結(jié)構(gòu)，線性結(jié)構(gòu)主要反映了數(shù)據(jù)元素之間的線性關(guān)系。從本章開始介紹非線性結(jié)構(gòu)，其中樹結(jié)構(gòu)就是一種重要的非線性結(jié)構(gòu)，它可以用來描述數(shù)據(jù)元素間的層次關(guān)系。這種層次關(guān)系的特點是，任意一個結(jié)點的直接前驅(qū)（結(jié)點）如果存在，則一定是唯一的；直接后繼（結(jié)點）如果存在，則可以有多個，這也被稱為一對多的關(guān)系。本章內(nèi)容包括：1.樹的概念2.二叉樹的概念和性質(zhì)3.二叉樹的表示和實現(xiàn)4.樹和森林的遍歷運算5.樹與二叉樹的轉(zhuǎn)換6.算法設(shè)計舉例知識點：樹的定義和術(shù)語、二叉樹的定義、術(shù)語和主要性質(zhì)、二叉樹的遍歷算法、二叉樹的擴展算法、二叉樹結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、樹的鏈接存儲結(jié)構(gòu)、樹與二叉樹的轉(zhuǎn)換、樹和森林的遍歷?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3。【重/難點】重點：二叉樹的性質(zhì)、二叉樹的二叉鏈式存儲結(jié)構(gòu)、二叉樹的遍歷、二叉樹結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、樹與二叉樹的轉(zhuǎn)換、樹和森林的遍歷。難點：二叉樹的性質(zhì)、二叉樹的遍歷及擴展算法、二叉樹結(jié)構(gòu)的性質(zhì)、樹和森林的遍歷、樹與二叉樹的轉(zhuǎn)換【學時分配】線下理論教學6學時，線下實驗2學時，線上單元導(dǎo)學1.5學時，線上習題解析1.5學時，線上答疑輔導(dǎo)3學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第七章樹和二叉樹的應(yīng)用【課程內(nèi)容】第6章已經(jīng)介紹了樹和二叉樹的相關(guān)概念、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)和基本運算，二叉樹具有廣泛的應(yīng)用，常被用作表達式樹、哈夫曼樹、堆、二叉搜索（排序）樹、平衡二叉樹、判定樹等。本章內(nèi)容包括：1.表達式樹2.哈夫曼樹和哈夫曼編碼3.堆和優(yōu)先級隊列4.算法設(shè)計舉例知識點：哈夫曼樹的概念；哈夫曼樹的創(chuàng)建和哈夫曼編碼，二叉堆的概念和特點、優(yōu)先級隊列的概念及其二叉堆實現(xiàn)。【教學方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：1．哈夫曼樹的創(chuàng)建和哈夫曼編碼的過程。2．基于二叉堆的優(yōu)先級隊列的創(chuàng)建、入隊、出隊運算。難點：優(yōu)先級隊列的入隊、出隊、創(chuàng)建算法?！緦W時分配】線下理論教學4學時，線下實驗2學時，線上單元導(dǎo)學1學時，線上習題解析1學時，線上答疑輔導(dǎo)2學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第八章圖【課程內(nèi)容】圖是一種復(fù)雜的非線性結(jié)構(gòu)，線性結(jié)構(gòu)和樹結(jié)構(gòu)也可以看成簡單的圖結(jié)構(gòu)。在圖結(jié)構(gòu)中，結(jié)點之間的關(guān)系是任意的，是一種“多對多”的關(guān)系，即每個結(jié)點可以有零個或多個直接前驅(qū)和直接后繼。本章內(nèi)容包括：1.圖的概念和術(shù)語2.圖的存儲結(jié)構(gòu)3.圖的遍歷知識點：圖的基本概念和術(shù)語、存儲結(jié)構(gòu)、圖的遍歷算法、圖的生成樹【教學方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法。【支撐課程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：基本概念（特別是完全圖、連通分量、生成樹和鄰接點）、圖的鄰接矩陣和鄰接表存儲表示的特點、圖的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先遍歷算法難點：圖的深度優(yōu)先和廣度優(yōu)先遍歷算法【學時分配】線下理論教學4學時，線下實驗4學時，線上單元導(dǎo)學1學時，線上習題解析1學時，線上答疑輔導(dǎo)2學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第九章圖的應(yīng)用【課程內(nèi)容】第8章已經(jīng)介紹了圖的基本概念和性質(zhì)，重點討論了圖的存儲結(jié)構(gòu)和遍歷運算。本章重點介紹最小生成樹、最短路徑、拓撲排序等內(nèi)容，簡單介紹關(guān)鍵路徑算法，這些內(nèi)容都屬于圖的應(yīng)用，內(nèi)容包括：1.最小生成樹2.有向無環(huán)圖及其應(yīng)用3.最短路徑知識點：MST性質(zhì)、最小生成樹（Prim和Kruscal）、拓撲排序算法、求每對頂點之間最短路徑的Dijkstra算法、求所有頂點間最短路徑的Floyd算法。【教學方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：求最小生成樹的Prim算法和Kruscal算法、拓撲排序算法、求最短路徑的Dijkstra和Floyd算法難點：最小生成樹Prim算法、最短路徑Dijkstra和Floyd算法【學時分配】線下理論教學4學時，線下實驗0學時，線上單元導(dǎo)學1學時，線上習題解析1學時，線上答疑輔導(dǎo)2學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第十章集合與查找【課程內(nèi)容】集合是基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一。集合中的數(shù)據(jù)元素除屬于同一個集合之外，沒有任何邏輯關(guān)系。集合上的運算主要有：查找某個元素是否存在，將集合中的元素按照它的某個唯一標識排序。集合有多種組織形式，例如，集合可以用線性表、搜索樹和散列表表示。本章首先介紹集合與查找的基本概念，然后討論與集合相關(guān)的查找方法和簡單的性能分析方法，包適用于靜態(tài)查找表的順序查找和折半查找，以及適用于動態(tài)查找表的二叉查找樹、AVL樹等，內(nèi)容包括：1.集合與查找的基本概念2.靜態(tài)查找表上的查找3.動態(tài)查找表上的查找4.算法設(shè)計舉例知識點：集合與查找的基本概念、靜態(tài)查找表（順序查找算法，折半查找算法）；動態(tài)查找表（二叉查找樹基本概念、性質(zhì)和操作）?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：有序表的折半查找，二叉查找樹的查找、插入和刪除算法，平均查找長度的計算難點：二叉查找樹的查找、插入和刪除算法【學時分配】線下理論教學4學時，線下實驗0學時，線上單元導(dǎo)學1學時，線上習題解析1學時，線上答疑輔導(dǎo)2學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第十一章散列表【課程內(nèi)容】本章介紹的散列法是專用于集合的數(shù)據(jù)存儲和檢索方式，它不是利用比較的辦法，而是用一個散列函數(shù)將數(shù)據(jù)和它的存儲位置關(guān)聯(lián)起來，這樣就可以通過這個散列函數(shù)快速存儲和檢索數(shù)據(jù)。本章內(nèi)容包括：1.散列表的概念2.構(gòu)造散列函數(shù)的方法3.解決沖突的方法4.散列表的查找性能分析知識點：散列的基本概念和術(shù)語、散列函數(shù)，解決沖突方法?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法?！局握n程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：構(gòu)造散列函數(shù)的除留余數(shù)法，解決沖突的線性探查法和鏈地址法，平均查找長度的計算難點：解決沖突方法：線性探查法和鏈地址法【學時分配】線下理論教學2學時，線下實驗0學時，線上單元導(dǎo)學0.5學時，線上習題解析0.5學時，線上答疑輔導(dǎo)1學時?！驹u價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。第十二章排序【課程內(nèi)容】排序是數(shù)據(jù)處理中經(jīng)常用到的一種重要操作，通過排序可以將一組無序的數(shù)據(jù)元素按其關(guān)鍵字的非遞減（或非遞增）次序排列成有序序列，排序的目的之一就是方便數(shù)據(jù)的查找。本章將介紹幾種常用的排序方法及各種內(nèi)部排序方法的比較，內(nèi)容包括：1.排序的基本概念2.插入排序：直接插入排序、折半插入排序、希爾排序3.交換排序：起泡排序、快速排序4.選擇排序：直接選擇排序、堆排序5.歸并排序：2路歸并排序6.各種內(nèi)部排序方法的比較知識點：直接插入排序，冒泡排序，快速排序，直接選擇排序，堆排序，合并排序，基于關(guān)鍵詞比較的排序算法下界分析?！窘虒W方法】講授法結(jié)合討論法、翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學等多種教學方法。【支撐課程目標】目標1，目標2，目標3?！局?難點】重點：直接插入排序，Shell排序，冒泡排序，快速排序，直接選擇排序，堆排序，歸并排序，基于關(guān)鍵詞比較的排序算法分析。難點：Shell排序，快速排序，堆排序，歸并排序?！緦W時分配】線下理論教學8學時，線下實驗2學時，線上單元導(dǎo)學2學時，線上習題解析2學時，線上答疑輔導(dǎo)2學時。【評價方式】在線學習數(shù)據(jù)的形成性評價+闖關(guān)訓(xùn)練和實驗作業(yè)的結(jié)果性評價。五、課內(nèi)實驗（實踐）序號實驗項目名稱實驗內(nèi)容及要求學時支撐課程目標類型必做/選做1順序表順序表的類型定義及基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做2單鏈表單鏈表的類型定義及基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做3棧與隊列（1）棧的類型定義及基本操作（2）隊列的類型定義及基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做4二叉樹二叉樹的類型定義和基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做5Huffman樹建立Huffman樹并進行Huffman編碼2目標3目標4設(shè)計性必做6圖的鄰接矩陣表示法圖的鄰接矩陣表示法義及基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做7圖的鄰接表表示法圖的鄰接表表示法義及基本操作2目標3目標4設(shè)計性必做8排序?qū)崿F(xiàn)常用排序算法：直接插入排序、希爾排序、冒泡排序、快速排序、簡單選擇排序、堆排序、2路歸并排序，能夠測試上述算法性能。2目標3目標4驗證性必做注：類型包括驗證性、綜合性、設(shè)計性、演示性等。六、課程考核與評價課程考核包括過程性考核和期末考核，過程性考核包括平時考核和實驗/實踐考核，其中平時考核含考勤和課堂表現(xiàn)、微課學習情況、章節(jié)測驗或作業(yè)等。課程總評成績=平時成績（30%）+實驗/實踐成績（20%）+期末成績（50%）過程性考核成績占總成績的比例為50%，其中考勤和課堂表現(xiàn)占總成績的10%。成績組成考核/評價環(huán)節(jié)權(quán)重考核/評價細則平時成績考勤和課堂表現(xiàn)10%統(tǒng)計雨課堂上的出勤率和課堂表現(xiàn)，給予相應(yīng)分值微課學習情況10%統(tǒng)計優(yōu)慕課（或?qū)W堂在線）由各專業(yè)授課教師選擇適合的在線教學平臺上的視頻觀看率和在線時長，給予相應(yīng)分值由各專業(yè)授課教師選擇適合的在線教學平臺章節(jié)測試或作業(yè)10%統(tǒng)計優(yōu)慕課（或?qū)W堂在線）由各專業(yè)授課教師選擇適合的在線教學平臺上的章節(jié)測試或作業(yè)成績由各專業(yè)授課教師選擇適合的在線教學平臺實驗/實踐成績實驗報告20%以實驗報告為主要評價依據(jù)，以展演視頻（選做）作為參考期末成績在線考試50%依托“百科園”平臺開展在線考試七、教學資源（一）教材《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C++語言版）》，主編:馮廣慧，出版社：電子工業(yè)出版社，出版時間：2018.12。（二）參考資料1.《算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)考研試題精析》，主編:陳守孔，出版社：機械工業(yè)出版社，出版時間：2020.62.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：思想與實現(xiàn),高等教育出版社》，主編:翁惠、玉俞勇，出版社：高等教育出版社，出版時間：20183.《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）》，主編:嚴蔚敏，出版社：清華大學出版社，出版時間：1997.44.《TheArtofComputerProgramming,Volume1/FundamentalsAlgorithms:Volume3/SortingandSearching》，主編:D.E.Kunth,出版社：MA:Addison-Wesley，出版時間：19735.本課程在珠?？萍紝W院在線教育綜合平臺網(wǎng)址：/meol/jpk/course/layout/newpage/index.jsp?courseId=227346.本課程在“學堂在線”慕課平臺網(wǎng)址：/course/jluzh61021002425/12425244附錄1、課程思政知識點參考本課程通過提煉中國好故事，展示中國好成果，植入中國好素材，傳遞中國好聲音，把愛國基因融入學生血脈，培養(yǎng)以愛國主義為核心的精神品格。本課程思政點設(shè)計如下表所示。內(nèi)容或章節(jié)思政教學案例融入實例思政元素挖掘第一章概論1.1什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在介紹《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》課程的發(fā)展歷程、研究內(nèi)容和重要性時，通過數(shù)據(jù)的對比分析，讓學生感受到軟件行業(yè)的快速發(fā)展。使學生在了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的同時，了解到中國軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)取得了長足的進步，目前正處于高速發(fā)展的成長期，激發(fā)學生職業(yè)價值認同感。第一章概論1.2基本概念和術(shù)語在集合結(jié)構(gòu)的教學設(shè)計中，通過在幻燈片中播放新冠疫情期間全國志愿者馳援武漢的相關(guān)圖片，引入眾志成城的志愿者集體來類比集合結(jié)構(gòu)，替換只注重知識傳授的傳統(tǒng)案例。引導(dǎo)學生在理解集合結(jié)構(gòu)的概念和特點的同時，感受中華民族萬眾一心、同舟共濟、顧全大局、逆行而上的集體主義精神，以及個人命運與國家民族命運的血脈相連。第1章概論1.3算法和算法分析(1)在討論算法的重要性時，介紹圖靈獎獲得者DonaldE.Knuth教授的經(jīng)典公式“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”，這說明優(yōu)秀的算法能夠讓程序運行的更高效，比如金山WPS、釘釘、華為鴻蒙等（國產(chǎn)）軟件的更新，就是在更新算法。(2)更新算法設(shè)計例題，引入中國古代約5—6世紀成書的《張邱健算經(jīng)》中的“百錢買百雞”問題，組織學生以小組為單位討論多種求解方法，并開展翻轉(zhuǎn)課堂活動，請3名學生登臺演示，分析不同求解方法的差別，最后引入李開復(fù)的話闡述算法的重要性。(1)強調(diào)中國的軟件產(chǎn)業(yè)肩負著通過國產(chǎn)化替代工程來增強關(guān)鍵領(lǐng)域信息安全的歷史使命，為將來可能成為行業(yè)中堅力量的學生們敲響信息安全預(yù)警，厚植愛國主義教育，強化信息安全意識。(2)使學生認識到算法設(shè)計的重要性，并了解到中國古代源遠流長的文化底蘊，增強文化自信。第2章線性表在介紹線性結(jié)構(gòu)時，結(jié)合線性結(jié)構(gòu)元素間1：1的特點，在幻燈片中播放十年間我國的GDP數(shù)據(jù)表。其中，GDP表的每行可以看作一條記錄（也稱