《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)大綱

《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》教學(xué)大綱課程編號：06220248英文名稱：DataStructure學(xué)分：3學(xué)時：總學(xué)時48學(xué)時，其中理論48學(xué)時先修課程：Python程序設(shè)計基礎(chǔ)等相關(guān)課程。課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課授課對象：大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用專業(yè)學(xué)生教學(xué)單位：商學(xué)院修讀學(xué)期：第2學(xué)期一、課程描述和目標(biāo)本課程是計大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用本科專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課、必修課程，理論性和實踐性都很強，既要掌握理論知識，又要進行算法設(shè)計與實現(xiàn)，還要上機調(diào)試運行。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生具備較扎實的軟件技術(shù)知識和技能；使學(xué)生基本具備從現(xiàn)實問題抽象到信息范疇，再到計算機中數(shù)據(jù)組織和處理的轉(zhuǎn)換，并編程實現(xiàn)解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生分析和解決較復(fù)雜問題、算法設(shè)計和程序調(diào)試的能力，為學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和分析及解決問題的能力奠定基礎(chǔ)。通過學(xué)習(xí)本課程，達到以下課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：學(xué)習(xí)線性結(jié)構(gòu)、樹結(jié)構(gòu)和圖結(jié)構(gòu)等常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)與基于這兩種結(jié)構(gòu)的算法，學(xué)習(xí)查找、排序等常用算法，培養(yǎng)算法設(shè)計和評價的初步能力。課程目標(biāo)2：能根據(jù)實際問題選擇合適的數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)和存儲結(jié)構(gòu)，能運用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識編程求解實際問題，對復(fù)雜工程問題具有一定的算法設(shè)計能力和程序調(diào)試能力。課程思政目標(biāo)：通過解決實際問題的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生精益求精的工匠精神以及專業(yè)技術(shù)人員所具有社會責(zé)任感和職業(yè)道德。二、課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)權(quán)重指標(biāo)點2-1大數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)理論：具有系統(tǒng)化管理思維、較高人文和管理素質(zhì)，系統(tǒng)掌握大數(shù)據(jù)商務(wù)分析中的數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、計算機科學(xué)、數(shù)據(jù)科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)與管理學(xué)基礎(chǔ)理論。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2M指標(biāo)點2-2理論知識整合學(xué)習(xí)能力：掌握管理科學(xué)與工程專業(yè)數(shù)據(jù)、模型與決策、統(tǒng)計學(xué)等主干課程，同時融入機器學(xué)習(xí)與人工智能等新技術(shù)新方法，并整合商科優(yōu)勢，培養(yǎng)學(xué)生更加注重對于現(xiàn)代管理、電子商務(wù)、營銷與金融等商業(yè)背景知識的學(xué)習(xí)。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2M指標(biāo)點2-3學(xué)科視野：了解國內(nèi)外大數(shù)據(jù)發(fā)展的歷史和現(xiàn)代管理理論發(fā)展范式，了解大數(shù)據(jù)管理理論中不同學(xué)科分支的相關(guān)理論知識、研究范式和前沿動態(tài)，能夠運用不同學(xué)科分支下的理論和方法解決實際應(yīng)用中的問題，具備科學(xué)化與數(shù)量化進行商業(yè)分析的復(fù)合型思維。課程目標(biāo)2M三、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求及重、難點（含德育要求）學(xué)時教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1緒論：基本概念與術(shù)語；算法的概念及其分析方法。理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)、算法等基礎(chǔ)知識；能初步理解算法分析的方法。樹立學(xué)好專業(yè)知識、助力中國夢的信念；獲取仰望星空、探索創(chuàng)新的精神動力。2講授式討論式課程目標(biāo)12線性表：線性表的基礎(chǔ)知識；順序表；鏈表；STL之vector、list。理解線性表、順序表和鏈表的概念及結(jié)構(gòu)特征等知識；理解順序表和單鏈表的基本操作及其算法；能應(yīng)用線性表及vector、list求解實際問題。樹立攻堅克難、勇于挑戰(zhàn)的信念；獲取腳踏實地、精誠合作的精神動力。6講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)23棧與隊列：順序棧；鏈棧；循環(huán)隊列；鏈?zhǔn)疥犃校籗TL之stack、queue。理解棧/隊列的概念和結(jié)構(gòu)特點；理解棧/隊列的在順序/鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)下的基本操作方法及算法；能應(yīng)用棧/隊列結(jié)構(gòu)及stack、queue求解實際問題。獲取團隊合作、探索創(chuàng)新的精神動力；深刻理解社會主義核心價值觀。8講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)24其他線性結(jié)構(gòu)：串；STL之string；數(shù)組；廣義表。理解串、數(shù)組和廣義表的概念與術(shù)語；理解數(shù)組元素存儲地址的計算方法；理解求廣義表的表頭、表尾、長度和深度的方法；能應(yīng)用string及串相關(guān)算法求解實際問題。養(yǎng)成腳踏實地、精益求真的習(xí)慣；獲取奮發(fā)向上、探索創(chuàng)新的精神動力。2講授式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)25樹結(jié)構(gòu)：樹的基本概念與術(shù)語；二叉樹的概念、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)、遍歷；哈夫曼樹和哈夫曼編碼；樹、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換。理解樹的基本概念與術(shù)語；理解二叉樹的概念及基礎(chǔ)知識；理解二叉樹的遍歷方法和算法；理解樹、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換方法；理解哈夫曼樹和哈夫曼編碼的構(gòu)造方法和算法；能應(yīng)用二叉樹的相關(guān)算法求解實際問題。樹立愛國情懷、文化自信；獲取奮發(fā)向上、探索創(chuàng)新的精神動力。8講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)26圖結(jié)構(gòu)：圖的基本概念與術(shù)語；圖的存儲結(jié)構(gòu)；圖的遍歷；最小生成樹；最短路徑；拓?fù)渑判?。理解圖的基本概念與術(shù)語；理解圖的鄰接矩陣與鄰接表；理解最小生成樹、最短路徑和拓?fù)渑判虻姆椒ê退惴ǎ荒軕?yīng)用圖的遍歷算法、最小生成樹和最短路徑的算法求解實際問題。體會勤奮學(xué)習(xí)、洞察研究的價值；獲取奮發(fā)向上、探索創(chuàng)新的精神動力。8講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)27查找：查找基礎(chǔ)知識；順序查找；二分查找；二叉排序樹；平衡二叉樹；哈希查找；STL之set、map。理解查找的有關(guān)概念及性能分析方法；理解各種查找的基礎(chǔ)知識和相關(guān)算法的方法；理解順序查找、二分查找、二叉排序樹和哈希查找的算法；能簡單分析各種查找算法的時間復(fù)雜度；能應(yīng)用常用查找算法及set、map求解實際問題。堅定家國情懷和助力中國夢的信念；獲取奮發(fā)向上、探索創(chuàng)新的精神動力。8講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)28排序：排序基礎(chǔ)知識；插入排序；冒泡排序；選擇排序；快速排序；堆排序；歸并排序；STL之sort、nth_element。理解排序的概念、分類、穩(wěn)定性等知識；理解插入排序、冒泡排序、選擇排序、快速排序、堆排序、歸并排序等排序的方法和算法；能簡單分析各種排序方法的時間/空間復(fù)雜度；能應(yīng)用常用排序算法及sort、nth_element求解實際問題。樹立正確的世界觀、價值觀、人生觀；獲取奮發(fā)向上、探索創(chuàng)新的精神動力。6講授式啟發(fā)式探究式討論式練習(xí)式課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2合計48注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設(shè)計等，后兩類占比大于80%。四、課程教學(xué)方法線上教學(xué)與線下教學(xué)相結(jié)合；集中講授與探究式教學(xué)及翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合；采用講授式、啟發(fā)式、探究式、討論式和練習(xí)式等教學(xué)方式。五、學(xué)業(yè)評價和課程考核（一）考核方式及具體要求序號考核方式課程目標(biāo)1（分值）課程目標(biāo)2（分值）合計1平時作業(yè)55102上機實驗128103平時表現(xiàn)1010204期末考試351550課程目標(biāo)對應(yīng)分值6238100（二）考核與評價標(biāo)準(zhǔn)1.平時作業(yè)考核與評價標(biāo)準(zhǔn)觀測點分值90-100分70-89分60-69分0-59分平時作業(yè)按時完成，90%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握到位。能夠利用理論知識編程求解具體問題。按時完成，70%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握得較為到位。能夠較好地利用理論知識編程求解具體問題。延時完成，60%以上的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握得基本到位?；灸軌蚶美碚撝R編程求解具體問題。不交和補交，50%以下的作業(yè)內(nèi)容齊全，基本知識點理解、掌握有偏差?；静荒芾美碚撝R編程求解具體問題。2.平時表現(xiàn)與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)回答問題、課堂表現(xiàn)、團隊合作及課程網(wǎng)站的微課學(xué)習(xí)、測驗、測試及討論等完成情況及評分標(biāo)準(zhǔn)評分（百分制）。3.期末考試與評價標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)期末考試及評分標(biāo)準(zhǔn)評分（百分制）。六、教材與參考書（一）推薦教材《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（Python版）》，黃龍軍主編，上海交通大學(xué)出版社，2023年10月版。（二）參考資料1．《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（第2版）》，陳越主編，高等教育出版社，2016年6月版；2．《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教程（第6版·微課視頻·題庫版）》，