《数据结构与算法》课程教学大纲(计

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1、《数据结构与算法》课程教学大纲（DataStructures&Algorithms）一、基本信息课程编号：E1132107课程类别：学科基础必修课适用层次：本科适用专业：计算机科学与技术、网络工程、软件工程开课学期：3总学分：4.5总学时：72学时（理论课54学时，实验课18学时）考核方式：考试二、课程教育目标《数据结构与算法》是计算机学科基础的一门核心课程，它对提高学生的程序设计和算法设计与分析能力具有十分重要的作用。通过本门课程的学习，使学生学会合理地组织数据、有效地表示数据和有效地处理数据，培养和训练学生能够根据实际问题的要求选择和

2、设计合适的数据结构，编写质量高、风格好的应用程序，并具有初步的算法设计分析能力。三、教学内容与要求1.理论课教学内容1）绪论主要包括：数据、数据元素、数据对象、数据结构、数据类型、抽象数据类型；算法、算法描述与算法分析。基本要求：了解数据结构的重要性；了解算法分析的重要性；理解数据结构与算法的关系；掌握数据结构的基本概念和抽象数据类型。2）线性表主要包括：线性表的（逻辑）定义与基本运算；线性表的顺序存储结构及基本运算的实现；线性表的链式存储结构（单链表、循环链表、双向链表）及其基本运算；一元多项式的表示及简单运算。基本要求：掌握一般线性表

3、的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其典型应用。并初步掌握基本算法分析技术。1）栈和队列主要包括：栈和队列的结构特性、基本操作及其在顺序存储结构和链式存储结构上基本操作的实现；栈和队列的应用、递归算法的设计。基本要求：掌握栈和队列的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其典型应用。2）字符串主要内容：字符串的定义、基本运算、存储结构、匹配算法及其应用。基本要求：掌握字符串的的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其典型应用。3）数组和广义表主要内容：数组的定义、运算、存储结构、特殊矩阵及稀疏矩阵的压缩存储。广义表的逻辑结构和存储结构以及广义

4、表的遍历。基本要求：掌握数组的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其典型应用。了解广义表的特点及其使用。4）二叉树和树主要内容：树的基本概念、存储结构；二叉树的定义、性质、存储结构；二叉树的遍历；线索二叉树；树、森林与二叉树的相互转换及遍历；哈夫曼树及其应用。基本要求：掌握各线性表、二叉树、树、图等的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其典型应用。5）图主要内容：图的基本概念、存储表示（邻接矩阵、邻接表、十字链表，邻接多重表）；图的遍历、图的连通性问题；拓扑排序、关键路径；最短路径。基本要求：掌握图的特点、存储表示、相应算法和实现方法及其

5、典型应用。6）查找和排序主要内容：查找表是集合类型的数据结构，其操作借助静态查找表、动态查找表、哈希表实现，包括顺序查找、二分法查找、分块查找、树表查找、Hash查找。排序分为内部排序和外部排序。内部排序介绍插入排序、快速排序（交换排序）、选择排序、归并排序、基数排序等排序的基本思想和算法分析。基本要求：掌握查找和排序的基本方法。包括基于线性表、散列表等常见的检索技术及其时间和空间开销；包括简单排序、Shell排序、堆排序、快速排序、基数排序等常用的各种排序算法及其时间和空间开销。1）文件主要内容：文件的基本概念与物理结构；顺序文件、随机

6、文件、索引文件、倒排文件等。基本要求：初步掌握文件组织方法。本课程学习重点：数据的逻辑结构与存储结构；线性表的链式存储结构；栈和队的基本运算及典型应用；树的存储表示，二叉树的遍历；图的存储表示——邻接矩阵与邻接表；图的深度优先、广度优先搜索；基本的查找技术；各种排序技术及其比较；基本算法的分析方法；文件的索引技术。本课程的难点：递归算法的设计；算法的分析和比较。2.实验课教学内容《数据结构与算法》是一门实践性较强的课程，学生必须完成一定数量的上机实验。通过上机实验，要求在数据结构的逻辑特性和存储表示，基本数据结构的选择和应用、算法设计及其

7、实现等方面加深对课程基本内容的理解。同时，在程序设计方法及上机操作等基本技能和编程风格方面受到比较系统的、严格的训练。上机次数和实验内容可根据实验条件及教学情况由教师自定。上机实验课时为18学时。实验内容的选择要尽量结合基本内容的应用实例，要具有一定的典型性和方法的灵活性，但一次实验内容不宜太多、太难。实验课教学内容及要求概述如下：1）线性表及其应用基本要求：掌握线性表的基本概念、线性表的顺序存储结构和链式存储结构；掌握不同存储结构下，线性表基本操作的实现；能够利用线性表的基本操作，完成相关的程序设计。1）栈、队列及其应用基本要求：掌握栈

8、和队列的特性，理解栈和递归程序设计的关系。要求能够灵活运用两种结构来解决有关的应用问题，并受到递归程序设计的初步训练。2）字符串及其应用基本要求：结合应用实例，在掌握串的基本运算的基础上，进一