《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1》課程教學(xué)大綱

ADDINCNKISM.UserStyle《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程教學(xué)大綱（理論課程）一、課程基本信息課程號3023D06007開課單位國際學(xué)院課程名稱（中文）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（英文）DataStructure課程性質(zhì)必修考核類型考試課程學(xué)分4課程學(xué)時(shí)68課程類別學(xué)科基礎(chǔ)課程（學(xué)科核心課）適用專業(yè)（類）軟件工程二、課程描述及目標(biāo)（一）課程簡介《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程是本專業(yè)（類）的一門學(xué)科核心課程，是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件之間的一門計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的核心課程，同時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于信息科學(xué)、系統(tǒng)工程、應(yīng)用數(shù)學(xué)以及各種工程技術(shù)領(lǐng)域。通過理論教學(xué)與實(shí)踐操作訓(xùn)練，使學(xué)生掌握如何合理地組織和表示數(shù)據(jù)、如何有效地存儲和處理數(shù)據(jù)、如何正確地設(shè)計(jì)算法以及對算法的優(yōu)劣做出分析和評價(jià)。為操作系統(tǒng)、軟件工程、數(shù)據(jù)庫原理等后續(xù)課程奠定必要的理論基礎(chǔ)和實(shí)踐基礎(chǔ)。（二）教學(xué)目標(biāo)通過本課程，使學(xué)生透徹理解各種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)，全面掌握處理數(shù)據(jù)的理論和方法；培養(yǎng)學(xué)生具備較深入的選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編寫規(guī)范的高質(zhì)量程序以及評價(jià)算法優(yōu)劣的能力；使學(xué)生接受系統(tǒng)的、科學(xué)的分析問題和解決問題的訓(xùn)練，提高運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的軟件課程奠定良好的基礎(chǔ)。課程目標(biāo)1：使學(xué)生透徹理解各種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)，全面掌握處理數(shù)據(jù)的理論和方法。課程目標(biāo)2：培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力以及職業(yè)和專業(yè)素養(yǎng)。課程目標(biāo)3：掌握文獻(xiàn)檢索的方法，并能夠進(jìn)行文獻(xiàn)分析，了解本學(xué)科的發(fā)展熱點(diǎn)和趨勢。三、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(diǎn)課程目標(biāo)權(quán)重1-1：軟件工程基礎(chǔ)理論知識；2-1：求學(xué)能力；2-2：工程實(shí)踐能力；課程目標(biāo)10.62-1：求學(xué)能力；2-5：創(chuàng)新能力；3-2：創(chuàng)新意識；3-3：職業(yè)素養(yǎng)；3-4：專業(yè)素養(yǎng)。課程目標(biāo)20.22-3：信息獲取能力；2-4：外語交流能力課程目標(biāo)30.2四、教學(xué)方式與方法教學(xué)方式：課堂講授為主，輔以適當(dāng)?shù)恼n堂提問、討論和課堂練習(xí)。教學(xué)方法：啟發(fā)式教學(xué)、探討式教學(xué)、理論與實(shí)踐相結(jié)合。在基本分析和設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下，以完成一個個獨(dú)立程序作為教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，用一個個難度漸進(jìn)的任務(wù)和目標(biāo)來引導(dǎo)學(xué)習(xí)，使其貫穿整個教學(xué)過程。使學(xué)生透徹理解各種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及相關(guān)算法的實(shí)現(xiàn)，全面掌握處理數(shù)據(jù)的理論和方法；培養(yǎng)學(xué)生具備較深入的選用合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編寫規(guī)范的高質(zhì)量程序以及評價(jià)算法優(yōu)劣的能力；使學(xué)生接受系統(tǒng)的、科學(xué)的分析問題和解決問題的訓(xùn)練，提高運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的軟件課程奠定良好的基礎(chǔ)。五、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)1.掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念及術(shù)語。?????2.掌握線性表（棧、隊(duì)列）的存儲結(jié)構(gòu)（順序和鏈?zhǔn)酱鎯Γ?、算法描述及?yīng)用。3.掌握數(shù)組的順序存儲和特殊矩陣的壓縮存儲。???4.掌握樹的基本概念和術(shù)語，掌握二叉樹的基本性質(zhì)和特點(diǎn)、存儲結(jié)構(gòu)及算法描述、二叉樹的遍歷、樹、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換。掌握最優(yōu)二叉樹（哈夫曼樹）的特點(diǎn)及應(yīng)用。5.掌握圖的基本概念和術(shù)語、存儲結(jié)構(gòu)（鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表）、圖的遍歷、圖的連通性（最小生成樹）。????6.掌握查找的基本概念、基于線性表的查找方法（順序、折半）。?7.掌握插入類排序（直接、折半、表、希爾等插入排序）、交換類排序（冒泡、快速排序）。（二）教學(xué)難點(diǎn)1.掌握算法時(shí)間復(fù)雜度。?????2.掌握線性表的順序和鏈?zhǔn)酱鎯Υ鎯Y(jié)構(gòu)、算法描述及應(yīng)用。?????3.掌握數(shù)組的順序存儲和特殊矩陣的壓縮存儲。????4.掌握二叉樹的基本性質(zhì)和特點(diǎn)、存儲結(jié)構(gòu)及算法描述、二叉樹的遍歷、樹、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換。掌握最優(yōu)二叉樹（哈夫曼樹）的特點(diǎn)及應(yīng)用。?????5.掌握圖的鄰接矩陣、鄰接表、十字鏈表、鄰接多重表的存儲結(jié)構(gòu)、圖的遍歷、圖的連通性（最小生成樹）。????6.掌握哈希表的構(gòu)造、查找方法（順序、折半、快速）。六、教學(xué)內(nèi)容、基本要求與學(xué)時(shí)分配序號教學(xué)內(nèi)容基本要求學(xué)時(shí)教學(xué)方式對應(yīng)課程目標(biāo)1第1章緒論掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中常用的基本概念和術(shù)語；理解學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義；了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)內(nèi)容；掌握算法描述和分析的方法。2講授課程目標(biāo)12第2章基本線性結(jié)構(gòu)掌握線性表的邏輯結(jié)構(gòu)和各種存儲表示方法，以及定義在邏輯結(jié)構(gòu)上的各種基本運(yùn)算在相應(yīng)的存儲結(jié)構(gòu)上的實(shí)現(xiàn)；理解順序表和鏈表的優(yōu)缺點(diǎn)；能夠針對具體的應(yīng)用問題的要求，選擇合適的存儲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出相應(yīng)的算法，解決與線性表相關(guān)的實(shí)際問題。12講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)33第3章線性結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展掌握串的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及字符串上常用的基本運(yùn)算及模式匹配算法。掌握多維數(shù)組的邏輯結(jié)構(gòu)特征及存儲方式；掌握特殊矩陣和稀疏矩陣的壓縮存儲方法；理解廣義表的概念及存儲實(shí)現(xiàn)方法。8講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34第4章樹結(jié)構(gòu)掌握樹和森林的定義、樹和森林的存儲結(jié)構(gòu)、樹和森林與二叉樹之間的相互轉(zhuǎn)換、樹和森林的遍歷及樹的應(yīng)用。14講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)35第5章圖結(jié)構(gòu)掌握圖的基本概念、圖的存儲結(jié)構(gòu)、遍歷算法、生成樹算法；理解圖的應(yīng)用算法思想。14講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)36第6章查找掌握各種存儲方式下的靜態(tài)查找表、動態(tài)查找表和哈希表的查找方法；能夠分析各種查找方法的時(shí)間性能。10講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)37第7章排序掌握各種內(nèi)排序方法的基本思想、排序過程、算法實(shí)現(xiàn)；能夠分析各種內(nèi)排序方法的時(shí)間和空間性能；理解各種排序方法的適用情況，并能夠根據(jù)具體要求進(jìn)行選擇；了解外排序的思想。8講授演示課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3合計(jì)68七、學(xué)業(yè)評價(jià)和課程考核（一）考核類型：eq\o\ac(□,√)考試考查（二）考核方式：開卷考試eq\o\ac(□,√)閉卷考試課程論文課程報(bào)告其它：（三）成績評定：考核依據(jù)建議分值（百分比）考核/評價(jià)細(xì)則對應(yīng)課程目標(biāo)過程考核50%課堂互動20%是否認(rèn)真聽講，能否準(zhǔn)確回答問題課程目標(biāo)2個人作業(yè)20%是否及時(shí)上交、完整，對問題的理解、分析、解決方法是否正確課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3測驗(yàn)20%重點(diǎn)知識的理解掌握情況，算法設(shè)計(jì)能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3團(tuán)隊(duì)作業(yè)20%任務(wù)的分配與完成情況；團(tuán)隊(duì)成員之間的溝通是否順暢，是否能夠有效地協(xié)作解決問題；作業(yè)的完成度與準(zhǔn)確性。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3案例講解20%是否準(zhǔn)確理解案例的情境，明確案例要解決的問題；代碼邏輯是否正確，功能是否實(shí)現(xiàn)；展示效果與表達(dá)能力。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考核50%期末考試成績課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3八、課程目標(biāo)達(dá)成評價(jià)課程目標(biāo)的實(shí)際達(dá)成效果計(jì)算方式如下，達(dá)成值越高，教學(xué)效果越好。課程目標(biāo)達(dá)成度畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)達(dá)成度九、教材與教學(xué)參考書（一）教材《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》，羅文劼，機(jī)械工業(yè)出版社，2019，第四版。（二）教學(xué)參考書《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（C語言版）》，嚴(yán)蔚敏等，清華大學(xué)出版社，1997年4月；《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》，張曉莉等