第5部分 高级数据结构与算法班
《高等计算机算法-博士研究生》课程教学大纲
3.NP完全理论（6学时）：NP完全理论及其在实际问题中的应用。
4.算法专题研究（10学时）：3—5个小的前沿领域的算法专题研讨，包括每个领域的基本问题、算法及变型。
5.课程设计（2学时）：设计并分析一个难度适当的算法。
2.3计算复杂性导论，堵丁柱、葛可一、王洁，高等教育出版社，2002
预修课程：离散数学，数据结构，算法分析
学科点意见：
学科点负责人签名：
年月日
注：1、类别指公共课、专业课。2、教学内容要强调理论性与应用性课程的有机结合，突出案例分析和实践研究；教学过程要重视运用团队学习、案例分析、现场研究、模拟训练等方法；要注重培养学生研究实践问题的意识和能力。3、编制者一般为该课程主讲教师。
研究生课程教学大纲
课程名称
中文
高等计算机算法
课程编号
0006100038
英文
AdvancedComputerAlgorithms
开课单位
网络空间先进技术研究院
考核方式
考查
学时
32
学分
2
类别
专业课
编制者
课程简介：
高级算法设计与分析是计算机科学与技术及相关专业一门重要的专业基础课。本课程是本科和硕士的算法课程的延续和提升。主要介绍算法的基本设计技巧及高级算法理论在前沿问题和实际问题中的应用。加深学生的算法研究能力，提高学生设计算法来解决实际问题的能力。
教学目标与基本要求：
本课程的目标是使学生通过对高等计算机算法基础的进阶学习以及前沿算法的专题研究，提升学生独立设计算法解决现实问题的能力。其基本要求为：
1.能够使用基本技巧设计算法。
2.理解NP完全理论，并能够应用于解决实际问题。
数据结构与算法
数据结构与算法数据结构与算法是北京大学于2018年02月26日首次在中国大学MOOC开设的慕课课程，是国家精品在线开放课程。
该课程授课教师为张铭、陈斌、卢宗青、刘云淮、赵海燕、宋国杰、黄骏、邹磊、王腾蛟。
据2021年2月中国大学MOOC官网显示，该课程已开课4次。
数据结构与算法课程内容包括数据结构与抽象数据类型、算法特性及分类、算法效率与度量、线性结构、顺序表、链表、栈与队列、栈与递归、递归转非递归、字符串的存储结构、字符串运算的算法实现、字符串的快速模式匹配、二叉树的抽象数据类型、二叉树的搜索、二叉树的存储结构、树与二叉树的等价转换、树的抽象数据类型及树的遍历、树的链式存储结构、树的父指针表示法、树的顺序存储和K叉树、图的概念和抽象数据类型、图的存储结构、图的遍历、内排序、检索等内容。
课程性质:课程背景计算机是现代社会中用于解决问题的重要工具，支撑这个工具高效运转的就是其后的各种系统程序、应用程序。
数据结构，是抽象的表示数据的方式；算法，则是计算的一系列有效、通用的步骤。
算法与数据结构是程序设计中相辅相成的两个方面，是计算机学科的重要基石。
课程定位数据结构与算法是介绍基本数据结构以及相关的经典算法，强调问题-数据-算法的抽象过程，关注数据结构与算法的时间空间效率，培养学生编写出高效程序从而解决实际问题的综合能力的一门课程。
适应对象数据结构与算法适合计算机以及相关理工专业的本科生学习。
对于具有C语言结构化程序设计基础的学生，该课程第0章补充了一些面向对象的基本内容。
课程简介:数据结构与算法围绕着“算法+数据结构=程序”的思路，以问题求解为导向进行学习，运用问题抽象、数据抽象、算法抽象来分析问题，应用适当的数据结构和算法来设计和实现相应的程序。
在求解实际问题方面，该课程会学习到通过权衡时空和其他资源开销，利用数据结构来组织数据、设计高效的算法、完成高质量的程序以满足错综复杂的实际应用需要。
课程所学到的内容会被利用到计算机科学后续的各个课程中，如操作系统、软件工程、数据库概论、编译技术、计算机图形学、人机交互等。
个人简历中的教育背景与学术成果
个人简历中的教育背景与学术成果个人简历是求职过程中不可或缺的一部分，它记录了个人的教育背景和学术成果，以展示自己的能力和潜力。
在招聘者眼中，教育背景和学术成果是评估候选人能力的重要指标。
在本文中，将重点讨论个人简历中教育背景和学术成果的重要性，并提供一个完整的写作格式。
一、教育背景个人的教育背景是个人简历中的重点内容之一，它展示了个人在学术领域的深度和广度。
教育背景包括以下几个要素：学校名称、所学专业、学位、学习时间、主要课程以及学习经历。
首先，列出所就读学校的名称和所学专业。
例如：- 本科XX大学专业：计算机科学与技术学士学位时间：2010年9月-2014年6月- 硕士XX大学专业：人工智能硕士学位时间：2014年9月-2016年6月接下来，说明所学专业的主要课程和学习经历。
例如：- 主要课程高级数据结构与算法、机器学习、人机交互、数据库系统、计算机网络等。
- 学习经历在学习期间，我通过参与各类项目和实验课程，提高了自己的实践能力和团队合作精神。
同时，我也积极参加学校举办的学术讲座和研讨会，不断拓展自己的知识视野和学术交流能力。
二、学术成果学术成果对于展示个人的学术水平和研究潜力非常重要。
学术成果包括以下几个方面：发表论文、参与科研项目、获得奖项以及参加学术会议等。
首先，列出自己发表的学术论文。
例如：- 发表论文1. "XXX论文标题"，刊物名称，发表时间，作者排名。
- 参与科研项目1. "XXX项目名称"，项目级别，起止时间，所做工作和贡献。
其次，列出自己获得的学术奖项和荣誉。
例如：- 获奖情况1. "XXX奖项名称"，获奖级别，获奖时间。
最后，说明参加的学术会议和学术交流活动。
例如：- 学术会议1. "XXX会议名称"，会议时间，参会报告或学术交流经历。
总结个人简历中的教育背景和学术成果对于展示个人能力至关重要。
计算机算法设计与分析(第5版)
作者简介
王晓东：男，1957年生，山东人，福建工程学院副院长，教授，博士生导师，福建省计算机学会理事长。主 讲课程：算法与数据结构、算法设计与分析、文献阅读与选题报告 。
目录
（注：目录排版顺序为从左列至右列 ）
教学资源
《计算机算法设计与分析（第5版）》有配套教材——《计算机算法设计与分析习题解答（第5版）》 。
教材特色
《计算机算法设计与分析（第5版）》修正了第4版中发现的一些错误，并将各章的习题分为算法分析题和算 法实现题两部分，增加了算法实践性内容，增加了有关串和序列的算法内容。
《计算机算法设计与分析（第5版）》由王晓东担任主编；傅清祥教授、吴英杰教授、傅仰耿博士和朱达欣教 授参加了该教材有关章节的讨论，对该教材内容及各章节的编排提出了意见；田俊教授审阅了全书。该教材在编 写过程中，得到了全国高等学校计算机专业教学指导委员会的支持。福州大学“211工程”计算机与信息工程重 点学科实验室和福建工程学院为该教材的写作提供了设备和工作环境 。
该教材各章的论述中，首先介绍一种算法设计策略的基本思想，然后从解决计算机科学和应用中的实际问题 入手，描述几个算法。同时对每个算法所需的时间和空间进行分析，使读者既能学到一些常用的算法，也能通过 对算法设计策略的反复应用，牢固掌握这些算法设计的基本策略。该教材选择某些问题，通过对解同一问题的不 同算法的比较，使读者体会到每种算法的设计要点。
2018年8月，该教材由电子工业出版社出版 。
《数据结构与算法》教学大纲
《数据结构与算法》教学大纲
一、数据结构与算法教学大纲
数据结构与算法是计算机科学领域的基础，在计算机工程专业的学习和实践中有着重要的地位。
本课程旨在让学生掌握基本的数据结构、算法理论和实现技术，提高其计算机应用的能力。
1.数据结构
（1）线性结构
（a）线性表：顺序表、链表、栈、队列以及相关算法的实现分析
（b）稀疏矩阵的存储及算法
（c）串的基本操作及相关算法
（2）非线性结构
（a）树与二叉树：二叉树的存储、遍历及算法
（b）图：邻接表与邻接矩阵的存储方式，最短路径、最小生成树的求解
2.算法
（1）算法概念：算法的特征、分析及评价、设计的基本方法
（2）排序算法：冒泡排序、快速排序、折半插入排序、希尔排序及其它复杂度下的排序算法比较
（3）查找算法：二叉排序树、散列表及其它查找算法比较
（4）图算法：深度优先、广度优先等图算法
（5）贪心算法及其应用
（6）分治策略及应用
（7）动态规划及应用
3.数据结构和算法的应用
（1）图像处理和计算机视觉：图像缩放和滤波、边缘提取、轮廓绘制及相关算法。
数据结构与算法在互联网项目中的应用
数据结构与算法在互联网项目中的应用随着互联网的快速发展，各种互联网项目如雨后春笋般涌现，而数据结构与算法作为计算机科学的基础，在互联网项目中扮演着至关重要的角色。
本文将探讨数据结构与算法在互联网项目中的应用，以及它们对项目性能和效率的重要性。
一、数据结构在互联网项目中的应用1. 数组(Array)数组是最基本的数据结构之一，它在互联网项目中被广泛应用。
比如在网站开发中，我们经常需要处理一系列的数据，比如用户信息、商品信息等。
而数组正是最适合存储这类数据的数据结构。
通过数组，我们可以高效地访问和操作这些数据，提高网站的性能和用户体验。
2. 链表(Linked List)链表是另一种常见的数据结构，在互联网项目中也有着重要的应用。
比如在实现消息队列、缓存等功能时，链表可以帮助我们高效地管理数据，实现快速的插入和删除操作。
此外，链表还可以用于实现一些高级数据结构，如栈和队列，为互联网项目的开发提供了便利。
3. 栈(Stack)和队列(Queue)栈和队列是两种基本的数据结构，它们在互联网项目中也有着广泛的应用。
比如在实现搜索功能时，我们可以利用栈来实现深度优先搜索，利用队列来实现广度优先搜索。
此外，在处理请求和消息时，队列也可以帮助我们实现异步处理，提高系统的并发能力。
4. 哈希表(Hash Table)哈希表是一种高效的数据结构，它在互联网项目中被广泛用于实现缓存、索引等功能。
通过哈希表，我们可以快速地查找和更新数据，提高系统的响应速度。
此外，哈希表还可以帮助我们解决一些复杂的计算问题，如查找重复元素、计算频率等。
5. 树(Tree)和图(Graph)树和图是两种复杂的数据结构，它们在互联网项目中也有着重要的应用。
比如在实现社交网络、推荐系统等功能时，我们可以利用树和图来建立用户关系、物品关系等模型，为用户提供个性化的推荐服务。
此外，在处理复杂的算法问题时，树和图也可以帮助我们高效地解决各种挑战。
二、算法在互联网项目中的应用1. 搜索算法搜索算法是互联网项目中常用的算法之一，它可以帮助我们高效地查找和定位数据。
《数据结构、算法与应用(C++语言描述)》习题参考答案doc
第1章概论1.数据、数据元素、数据结构、数据类型的含义分别是什么？数据：对客观事物的符号表示，在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并由计算机程序处理的符号的总称。
数据元素：数据的基本单位，在计算机程序中通常作为一个整体考虑。
数据结构：数据元素之间的关系+运算，是以数据为成员的结构，是带结构的数据元素的集合，数据元素之间存在着一种或多种特定的关系。
数据类型：数据类型是用来区分不同的数据；由于数据在存储时所需要的容量各不相同，不同的数据就必须要分配不同大小的内存空间来存储，所有就要将数据划分成不同的数据类型。
数据类型包含取值范围和基本运算等概念。
2.什么是数据的逻辑结构？什么是数据的物理结构？数据的逻辑结构与物理结构的区别和联系是什么？逻辑结构：数据的逻辑结构定义了数据结构中数据元素之间的相互逻辑关系。
数据的逻辑结构包含下面两个方面的信息：①数据元素的信息；②各数据元素之间的关系。
物理结构：也叫储存结构，是指逻辑结构的存储表示，即数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式，包括结点的数据和结点间关系的存储表示。
数据的逻辑结构和存储结构是密不可分的，一个操作算法的设计取决于所选定的逻辑结构，而算法的实现依赖于所采与的存储结构。
采用不同的存储结构，其数据处理的效率是不同的。
因此，在进行数据处理时，针对不同问题，选择合理的逻辑结构和存储结构非常重要。
3.数据结构的主要操作包括哪些？对于各种数据结构而言，他们在基本操作上是相似的，最常用的操作有：●创建：建立一个数据结构；●清除：清除一个数据结构；●插入：在数据结构中增加新的结点；●删除：把指定的结点从数据结构中删除；●访问：对数据结构中的结点进行访问；●更新：改变指定结点的值或改变指定的某些结点之间的关系；●查找：在数据结构中查找满足一定条件的结点；●排序：对数据结构中各个结点按指定数据项的值，以升序或降序重新排列。
4.什么是抽象数据类型？如何定义抽象数据类型？抽象数据类型（Abstract Data Type 简称ADT）是指一个数学模型以及定义在此数学模型上的一组操作。
《数据结构与算法分析》课程教学大纲
本科生课程大纲课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修一、课程介绍1.课程描述：数据结构与算法分析是学习利用计算机语言编写质量更好的程序以及软件的一门课程，是提高计算机编程水平的必由之路，为日后学习相关课程打下一个坚实的基础。
本课程针对低年级地球信息科学与技术专业和勘查技术与工程专业本科生学生开设，课程主要内容包括：数据结构及其算法，文件读写，查找和排序算法等。
通过课程学习，要求学生能够掌握计算机存储（包括内存和外存）数据的基本方法和常用模式以及其算法，提高编写程序、调试程序的能力，课程结束后能够完成较复杂程序的设计和编制。
2.设计思路：本课程引导低年级地球信息科学与技术专业和勘查技术与工程专业学生掌握利用计算机语言编写实用可靠的程序的基础理论和实际操作方法，提升自身的科研和工作技能。
课程内容的选取基于学生掌握了一定的计算机语言知识。
课程内容分为四个模块：数据结构介绍；常用的数据结构及其算法；文件读写；查找和排序算法。
这三个方面相互关联，互为补充，覆盖了计算机数据存储、管理和处理等的主要模式和方法。
3. 课程与其他课程的关系：- 1 -本课程需要本科生在完成低年级阶段的计算机语言的基础上开设。
先修课程：《C 程序设计》。
二、课程目标本课程目标是为低年级地球信息科学与技术专业和勘查技术与工程专业学生提供一个深入学习计算机编程的平台，引导并培养学生使用计算机语言来描述、管理和处理数据的能力，提高计算机编程水平。
到课程结束时，学生应能：（1）熟练掌握常用的计算机数据在内存中存储的方法及其常用算法；（2）掌握文件的读写操作，合理的利用文件存储数据；（3）掌握查找和排序常用的算法；（4）掌握如何编制可靠的程序以及程序调试的技巧。
三、学习要求要完成所有的课程任务，学生必须：（1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论。
（2）按时完成上机练习，对地质数据进行分析和处理，提交正式的上机报告。
南邮数据结构考研参考书
南邮数据结构考研参考书
以下是一些南京邮电大学数据结构考研参考书的推荐：
1.《数据结构》（C语言版）王红梅等著，清华大学出版社
这本书是南邮数据结构考研的主要教材之一，内容较为全面，系统地介绍了数据结构的基本概念、常用算法和高级数据结构等内容。
2. 《数据结构与算法分析——C语言描述》 Mark Allen Weiss 著，机械工业出版社
这是一本非常经典的数据结构书籍，它以C语言为基础，系
统地讲解了各种数据结构及其相关算法。
书中还包含了大量练习题和习题解答，对于巩固基本概念和提高编程能力很有帮助。
3. 《算法导论》 Thomas H.Cormen等著，机械工业出版社
这本书被认为是计算机专业必读的经典之作，对算法和数据结构的讲解非常全面深入。
虽然这本书更偏向于算法设计与分析，但在数据结构方面的内容也非常丰富，适合对数据结构有深入了解需求的考生。
4. 《大话数据结构》郭斌著，清华大学出版社
这是一本适合初学者阅读的数据结构教材，通过大量生动的案例和图解，深入浅出地解释了各种数据结构的原理和实现。
虽然不是考研专用教材，但对于初学者来说是一本很好的入门书籍。
以上推荐的书籍适用于南京邮电大学数据结构考研的复习资料，
选择合适的参考书取决于个人的学习习惯和水平。
在选择书籍时，可以根据自身实际情况进行参考。
同时，结合每年考研的真题和模拟题进行练习，能够更好地熟悉考试要求和提高解题能力。
《数据结构》教案
《数据结构》教案教案1. 引言数据结构是计算机科学中一门重要的基础课程，它研究了组织和存储数据的方法以及处理数据的算法。
本教案旨在介绍数据结构的基本概念和常用的数据结构类型，帮助学生建立起正确的数据结构思维模式，培养数据分析和问题解决的能力。
2. 教学目标本教案的教学目标包括：- 理解数据结构的概念和重要性；- 掌握常见数据结构的定义和特点；- 熟悉数据结构的基本操作和算法；- 能够根据实际问题选择合适的数据结构并应用相应算法解决问题。
3. 教学内容3.1 数据结构的定义和概念- 数据结构的定义：数据结构是指数据对象及其之间的关系、操作和约束的集合。
- 数据结构的概念：包括逻辑结构、存储结构和运算结构。
3.2 线性表- 线性表的定义与特点- 顺序表的实现与操作- 链表的实现与操作- 栈和队列的定义与应用3.3 树与图- 树的定义与应用- 二叉树的实现与操作- 图的定义与存储方式- 图的遍历算法3.4 查找与排序- 查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找- 排序算法：冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序3.5 高级数据结构- 堆和优先队列的概念与实现- 并查集的应用- 哈夫曼树的构建与压缩- 理论讲解与实践结合：通过理论讲解和实例演示相结合的方式，帮助学生理解数据结构的概念和应用。
- 实验操作与问题解决：通过实验操作和问题解决的方式，提升学生的数据结构应用能力和解决实际问题的能力。
- 小组合作与讨论：通过小组合作和讨论的方式，激发学生的学习兴趣，培养团队合作和沟通能力。
5. 教学评估本教案的教学评估方式包括：- 课堂测验：通过课堂测验检验学生对数据结构基本概念和常用算法的掌握情况。
- 实验报告：要求学生完成一定数量的实验，并提交实验报告，评估学生的实践能力和问题解决能力。
- 期末考试：在课程结束后，进行一次全面的期末考试，考察学生对整个课程内容的掌握情况。
6. 教学资源- 教材：《数据结构与算法分析》- 实验室设备：计算机、编程软件- 网络资源：数据结构相关的在线教学资源和学习资料授课时间：10周（每周2课时）7.1 第一周：数据结构基础概念和线性表7.2 第二周：线性表（续）和树7.3 第三周：树（续）和图7.4 第四周：查找与排序算法7.5 第五周：查找与排序算法（续）7.6 第六周：高级数据结构（堆与优先队列）7.7 第七周：高级数据结构（并查集）7.8 第八周：高级数据结构（哈夫曼树）7.9 第九周：教学复习与测验7.10 第十周：期末考试8. 教学反馈与改进本课程结束后，将进行学生教学反馈调查和课程改进总结，根据学生的意见和建议，不断完善教学内容和方法，提高教学质量和效果。
《数据结构与算法实验》课程教学大纲
3
实验
/
/
四、考核方式
序号
考核环节
操作细节
总评占比
1
实验
1.本课程36个学时实验，共12次实验。
2.成绩采用百分制，根据实验完成情况评分。
3.考核学生对数据结构与算法知识的应用能力，针对12个独立的问题，能够根据题目功能和性能要求确定设计目标，从技术角度优选解决方案获得有效结果。
90%
2
考勤
随机点名、刷卡点名等
实验
/
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11
第11题
11.任务调度(Schedule)
根据初始优先级设置，按照调度原则，预测一批计算任务的执行序列。
/
3
实验
/
/
12
第12题
12.循环移位(Cycle)
所谓循环移位是指。一个字符串的首字母移到末尾,其他字符的次序保持不变。比如ABCD经过一次循环移位后变成BCDA
给定两个字符串，判断它们是不是可以通过若干次循环移位得到彼此
/
3
实验
/
/
10
第10题
10.玩具(Toy)
ZC神自小就是这方面的天才，他往往是一只手还没揩干鼻涕，另一只手已经迅速地将处于任意状态的玩具复原至如图(a)所示的初始状态。物质极其匮乏的当年，ZC神只有一个这样的玩具；物质极大丰富的今天，你已拥有多个处于不同状态的玩具。现在，就请将它们全部复原吧。
/
3
《数据结构与算法实验》教学大纲
一、课程基本信息
课程名称
数据结构与算法实验
Data Structure and Algorithm Experiment
课程编码
CST310411015
数据结构与算法论文
课 程 学 习 总 结
班级
学号
姓名
考核成绩
一、学习内容总结（按章节进行）
第一章：数据结构和算法
本章主要是对数据、数据类型、数据结构、算法及算法分析等基本概念的掌握，而如何合理地组织数据、高效地处理数据正是扩大计算机领域、提高软件效率的关键，所以对这些概念的理解就显得十分重要。
数据是指描述客观事物的数值、字符、相关符号等所有能够输入到计算机中并能被计算机程序处理的符号的总称，其基本单位是数据元素，而数据类型是一个同类值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。在高级程序语言中定义一种数据类型时，编译程序编译系统就能获得如下信息：（1）、一组性质相同的值的集合；（2）、一个预订的存储体系；（3）、定义在这个值集合上的一组集合。数据结构是指数据元素之间的关系，它包括数据的逻辑结构、存储结构、一组运算集合；数据的逻辑结构（即数据结构）分为线性结构和非线性结构，数据的存储方法有：顺序存储方法、连接存储方法、索引存储方法和散列存储方法。接下来便是关于算法的有关概念，算法是为解决一个特定问题而采取的确定的有限步骤集合，它具有有穷性、确定性、可行性、输入和输出。关于算法的性能分析，分为时间性能分析和空间性能分析，在这里要记得常见的时间复杂度的比较：O（1）< O（log n）< O（n）< O（nlog n）<（n ）< O（n ）< O（n ）< O（2 ）。
《数据结构与算法》课程教学大纲
《数据结构与算法》课程教学大纲课程代码：12281030适用专业：计算机应用技术总学时数： 68学时，其中：理论教学34学时，实践教学34学时。
学分：4.5先修课程：《C语言程序导论》、《程序设计导论》考核方式：机试一、制订大纲的依据本大纲根据2013年软件技术专业教学计划制订。
二、课程简介数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门计算机科学与技术专业的核心课程，是高级程序设计语言、编译原理、操作系统、数据库等课程的基础。
同时，数据结构技术也广泛应用于信息科学、系统工程、应用数学以及各种工程技术领域。
数据结构课程集中讨论软件开发过程中的设计阶段、同时设计编码和分析阶段的若干基本问题。
此外，为了构造出好的数据结构及其实现，还需考虑数据结构及其实现的评价与选择。
因此，数据结构的内容包括抽象、实现和评价三个层次，从数据表示和数据处理上看有五个基本组成“要素”分别是逻辑结构，存储结构、基本运算、算法及不同数据结构的比较与算法分析。
三、课程性质、教育目标(一)性质：本课程为计算机系软件技术专业的专业课。
（二）教育目标：通过本课程的学习，使学生深透地理解数据结构的逻辑结构和物理结构的基本概念以及有关算法，培养基本的、良好的程序设计技能，编制高效可靠的程序，为学习操作系统、编译原理和数据库等课程奠定基础。
四、课程教学内容与基本要求第一部分绪论(一)教学内容数据结构的基本概念和术语；抽象数据类型的表示；算法和算法分析。
(二)重点、难点重点：数据结构的基本概念及相关术语。
难点：算法的时间复杂度分析。
(三)教学基本要求知识要求：了解：抽象数据类型及面向对象概念；理解：算法的定义及算法的特性；掌握：数据结构的基本概念、算法的性能分析与度量方法。
第二部分线性表(一)教学内容1．线性表的定义及操作；2．线性表的顺序存储定义及操作实现；3．单链表的定义；单链表中的插入与删除；带表头结点的单链表；静态链表；4．循环链表的类定义及运算；5．双向链表的类定义及运算；6．线性表的应用：多项式及其相加。
《数据结构教程（第5版）》教学大纲
《数据结构教程（第5版）》教学大纲《数据结构》课程教学大纲课程中文名称: 数据结构课程英文名称：Data Structures课程类别：专业基础课必修课程学分数：4课程学时数：讲课72学时，上机72学时授课对象：计算机科学与技术本科专业卓越工程师班级本课程的前导课程：高级语言程序设计本课程的后续课程：数据库原理、操作系统原理等一、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。
为后续课程如操作系统等课程学习打下基础。
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、课程知识点四、课程能力点五、授课课时安排六、其他课时安排七、教学案例安排八、教材及参考用书（1）教材数据结构教程（第5版），李春葆等，北京：清华大学出版社，2017（2）习题集【1】数据结构教程（第5版）学习指导，李春葆等，北京：清华大学出版社，2017 【2】数据结构教程（第5版）上机实验指导，李春葆等，北京：清华大学出版社，2017 【3】新编数据结构习题与解析，清华大学出版社，李春葆等，2013.5（3）参考用书【1】数据结构基础，Horowitz,E.（朱仲涛译），北京：清华大学出版社，2009【2】数据结构，严蔚敏等，北京：清华大学出版社，2002【3】算法导论，Cormen,T,H,等（潘金贵等译），北京：机械工业出版社，2006九、考核（1）课内考核环节（2）期末考试期末考试形式为笔试，一般以闭卷方式进行。
（3）课程成绩评定方法课程成绩构成有：期末笔试成绩、平时讨论与课后作业、随堂测试成绩、平时上机实验报告与综合程序设计实验报告。
大学优秀课程教案模板范文
课程名称：高级数据结构与算法授课教师： [教师姓名]授课班级： [班级名称]授课时间： 2023年X月X日至2023年X月X日课程简介：本课程旨在使学生深入理解高级数据结构与算法的基本原理，掌握其在实际问题中的应用，提高学生的编程能力和算法思维。
教学目标：1. 理解高级数据结构（如平衡树、图、堆等）的基本概念和操作。
2. 掌握算法设计的基本原则和方法，如动态规划、贪心算法等。
3. 能够分析和评估算法的效率，解决实际问题。
4. 培养学生的创新思维和团队合作能力。
教学内容：第一周：课程导论与平衡树1. 课程导论- 课程概述- 学习目标与要求- 教学方法与考核方式2. 平衡树- AVL树- 红黑树- 平衡树的性质与应用第二周：图论基础与最小生成树1. 图论基础- 图的表示方法- 图的遍历算法（DFS和BFS）- 最短路径算法（Dijkstra和Floyd）2. 最小生成树- Prim算法- Kruskal算法- 最小生成树的性质与应用第三周：堆与优先队列1. 堆- 最大堆和最小堆- 堆的插入和删除操作- 堆的应用（如拓扑排序）2. 优先队列- 优先队列的实现- 优先队列的应用（如最短路径算法）第四周：动态规划1. 动态规划基本概念- 动态规划的思想和方法- 动态规划的实例分析2. 典型动态规划问题- 最长公共子序列- 最长递增子序列- 背包问题第五周：贪心算法1. 贪心算法基本概念- 贪心算法的思想和方法- 贪心算法的应用实例2. 典型贪心算法问题- 活动选择问题- 资源分配问题- 最长不上升子序列第六周：课程总结与项目实践1. 课程总结- 回顾重点内容- 学生提问与解答2. 项目实践- 分组完成一个小型项目，如设计一个图书管理系统，使用所学的高级数据结构与算法。
教学方法：- 讲授法：系统讲解理论知识。
- 讨论法：组织学生讨论实际问题，培养批判性思维。
- 案例分析法：通过分析典型案例，帮助学生理解理论知识。
索结构计算相关书籍
索结构计算相关书籍索结构是一种常用的数据结构，用于快速查找和检索数据。
在计算机科学和信息检索领域，索结构被广泛应用于各种应用程序和系统中。
本文将介绍一些与索结构相关的重要书籍，帮助读者更好地了解和学习索结构的原理和应用。
一、《数据结构与算法分析》这本经典的教材由Mark Allen Weiss撰写，详细介绍了各种数据结构和算法的基本原理和实现方法。
其中包括了索结构的相关内容，如二叉搜索树、B树、哈希表等。
这本书以清晰的语言和丰富的示例，帮助读者理解索结构的基本概念和操作，是学习索结构的良好起点。
二、《信息检索导论》这是一本由Christopher D. Manning、Prabhakar Raghavan和Hinrich Schütze合著的经典教材，介绍了信息检索的基本原理和方法。
其中涉及了索引结构的设计和优化，包括倒排索引、向量空间模型、布尔模型等。
这本书深入浅出地解释了索结构在信息检索中的应用，是理解索结构与信息检索关系的重要参考。
三、《数据库系统概念》这本由Abraham Silberschatz、Henry F. Korth和S. Sudarshan 合著的教材是数据库领域的经典之作。
其中详细介绍了关系数据库的设计和实现，包括索引结构的原理和优化策略。
这本书覆盖了B+树、哈希索引等常见的索结构，对于理解索结构在数据库管理系统中的应用具有重要意义。
四、《搜索引擎技术揭秘》这本由陈坤、李祥磊合著的书籍深入剖析了搜索引擎的原理和技术。
其中包括了索引结构的设计和构建，如倒排索引、压缩索引等。
这本书通过实例和案例分析，帮助读者理解索结构在搜索引擎中的关键作用，并介绍了一些优化技术和算法。
五、《算法导论》这本由Thomas H. Cormen、Charles E. Leiserson、Ronald L. Rivest和Clifford Stein合著的教材是算法领域的经典教材。
其中包括了各种数据结构和算法的详细介绍，如红黑树、AVL树、散列表等。
数据结构与算法课程标准
《数据结构与算法》课程标准主编：张扬主审：梁平职业教育及专业拓展平台: 职业技术课课程编码: 1102203 是否专业核心课程: 是总学时: 64 适用专业: 计算机应用技术实践比例(%): 15.6%课程类型: （理论+实践）课学分: 4精品课程: 有考核方式: 考试开设学期: 第二学期制(修)订日期: 2010年6月一、课程描述随着计算机软件和硬件的发展，计算机的应用已经深入到社会的各个领域，各行各业都需要对大量的非数值数据进行存储、加工和管理。
如何根据实际应用研究的要求，对这些大量的表面上杂乱无章的数据进行有效地组织、存储和处理，编制出相应的高效算法，这就是《数据结构与算法》这门课程所要研究并加以解决的问题。
《数据结构与算法》是计算机科学中一门综合性的专业技术基础课，也是计算机科学技术应用专业的必修课程，为计算机专业技术人员提供必要的专业基础知识和技能训练，同时也是计算机应用相关学科所必须掌握的课程。
通过本课程的学习，使学生熟练掌握计算机程序设计中常见的各种数据的逻辑结构、存储结构及相应的运算，初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术，并能根据计算机加工的数据特性运用数据结构的知识和技巧设计出更好的算法和程序，并进一步培养基本的良好的程序设计能力。
《数据结构与算法》课程适用于三年制计算机应用技术专业，在第二学期开设。
二、课程培养目标本课程以培养学生的数据抽象能力和复杂程序设计的能力为总目标。
通过本课程的学习，学生可以学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及其相应的运算，并初步掌握算法的时间分析和空间分析的技术；另一方面，本课程的学习过程也是复杂程序设计的训练过程，要求学生编写的程序结构清楚和正确易读，符合软件工程的规范。
1．专业能力目标（1）掌握各种主要数据结构的特点、计算机内的表示方法，以及处理数据的算法实现。
（2）使学生学会分析研究计算机加工的数据结构的特性，以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法，并初步了解对算法的时间分析和空间分析技术。
蓝桥杯3个月学习计划
蓝桥杯3个月学习计划
第一个月
在第一个月，主要是帮助大家建立起对计算机的基本知识，包括编程语言的学习、数据结
构和算法基础的学习等。
首先，我们要选择一门主流的编程语言，例如C++或者Java，然
后在这一个月内，我们将主要花时间学习这门语言的基本语法、数据类型、运算符、控制
结构等知识。
另外，我们还需要系统地学习一下数据结构和算法的基础知识，包括线性表、栈、队列、树、图等数据结构的基本概念和基本操作，以及排序、查找、递归等算法的基
本知识。
第二个月
在第二个月，我们将主要是深入学习数据结构和算法，进一步提高我们的编程能力。
首先，我们将选择一些专业的书籍，例如《算法导论》、《数据结构与算法分析》等，系统地学
习一下一些高级的数据结构和算法知识，例如二叉树、堆、图的搜索算法、动态规划算法等。
另外，我们还可以利用一些在线资源，例如LeetCode、牛客网等，进行算法题的练习，以提高自己解决问题的能力。
第三个月
在第三个月，我们将主要是进行一些模拟训练，提高我们的比赛经验。
首先，我们可以通
过参加一些模拟比赛或者实际比赛，提高我们在压力下解决问题的能力。
另外，我们还可
以通过一些专业的培训班，例如北大蓝桥杯训练营等，进行一些实战训练，学习一些比赛
策略、技巧等。
总结
通过这三个月的学习计划，我们可以发现，蓝桥杯的学习是一个系统性的过程，需要我们
在基础知识、高级知识和实战训练上都进行充分的学习和准备。
但只要我们坚持不懈，一
定可以取得很好的成绩。
希望大家可以通过这个学习计划，取得满意的成绩。
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第5部分高级数据结构与算法班 (2)5.1 stl库的使用+题目选讲（李佳蔚） (2)5.2 计算几何基础（李佳蔚） (6)5.3 树状数组与线段树（张浩威） (18)5.4 平衡树treap,splay （高天宇） (19)5.5 网络流（李佳蔚） (33)5.6 字符串（姜志豪） (39)5.7 动态规划优化（张浩威） (45)第5部分高级数据结构与算法班5.1 stl库的使用+题目选讲（李佳蔚）【知识点】掌握基本的c++ stl模板库的应用其中常用函数包括：1.排序函数sort,stable_sort2.最大最小值函数min,max,min_element,max_element3.二分查找函数lower_bound,upper_bound4.交换函数swap5.去重函数unique6.生成排列函数next_permutation,prev_permutation常用容器与配接器包括1.栈stack2.队列queue3.双端队列deque4.优先队列priority_queue5.向量vector6.对组pair7.集合set,multiset8.映射map,multimap9.字符串string【知识讲解】1.STL是什么：在OI 竞赛中，可以使用的语言有C++、C、Pascal，其中C++ 最大的优势是，它本身提供了一个模板库—— Standard Template Library（标准模板库），简称STL。
STL 包含一系列算法和容器等，合理地使用STL，可以在提高编写代码的效率。
NOI 系列比赛自2011 年起允许C++ 选手使用STL，所以我们应该利用好STL，发挥C++ 语言的优势。
—— Menci2.STL分类STL 可分为容器（containers）、迭代器（iterators）、空间配置器（allocator）、配接器（adapters）、算法（algorithms）、仿函数（functors）六个部分3.STL 中的算法主要包含在 <algorithm> 头文件中4.迭代器是用于访问STL 容器中元素的一种数据类型5.STL 中提供一些与排序相关的算法，最常用的是不稳定排序 std::sort。
它由类似快速排序的算法实现，时间复杂度为（期望）O(nlogn)6.使用 std::unique 函数来去除有序区间内重复的元素，其调用格式与 std::sort 类似，返回去重后的区间结束位置7.使用 std::max 和 std::min 取得两个数中较大、较小值。
8.使用 std::max_element 和 std::min_element 取得一个区间内的最大、最小值。
函数返回对应值的迭代器。
9.STL 中常用的用于二分查找的函数有三个：std::lower_bound、std::upper_bound、std::binary_search，一般 std::lower_bound 最为常用std::lower_bound 用于在一个升序区间中查找某个元素，并返回第一个不小于（大于等于）该元素的元素的迭代器，如果找不到，则返回指向区间结束位置的迭代器。
std::upper_bound 用于在一个升序区间中查找某个元素，并返回第一个大于该元素的元素的迭代器，如果找不到，则返回指向区间结束位置的迭代器。
std::binary_search 用于确定某个元素有没有在一个升序区间中出现过，返回 true 或 false。
三个函数的时间复杂度均为O(logn)。
10.使用 std::swap 交换两个变量的值。
11.使用 std::next_permutation 和 std::prev_permutation函数生成当前排列的（按照字典序）下一个（上一个）排列。
12.栈 std::stack使用 <stack> 头文件中的 std::stack<T> 定义一个储存T 类型数据的栈。
13.队列 std::queue使用 std::queue<T> 定义一个储存 T 类型数据的队列。
14.优先队列（堆） std::priority_queue使用 <queue> 头文件中的 std::priority_queue<T> 定义一个储存 T 类型数据的优先队列（堆）。
15.数组 std::vector使用 <vector> 头文件中的 std::vector<T> 定义一个储存T 类型数据的动态数组。
std::vector 支持在某个位置插入、删除元素，注意，在非尾部插入、删除元素的时间复杂度为 O(n)16.对组 std::pair使用 <utility> 头文件中的 std::pair<T1, T2> 定义一个由一个 T1 类型和一个 T2 类型的值组成的值对。
使用 std::make_pair(a, b) 构造一个由 a、b 组成的值对，可以省去模板参数。
std::pair<T1, T2> 类型在比较大小时，T1 为第一关键字，T2 为第二关键字。
17.集合 std::set使用 <set> 头文件中的 std::set<T> 定义一个储存 T 类型数据的有序集合，其中 T 为可比较大小（使用operator<）的类型。
std::set 使用平衡树（红黑树）实现，支持插入、删除元素，可以查询集合内元素对应的迭代器，每次操作时间为 O(\log n)O(logn)。
18.映射 std::map使用 <map> 头文件中的 std::map<T1, T2> 定义一个由T1 类型数据（键）映射到 T2 类型数据（值）的有序映射，数据按照键排序，要求 T1 为可比较大小（使用operator<）的类型。
19.字符串 std::string使用 string（不是 cstring）头文件中的 std::string类型定义一个字符串，其中每个字符为 char 类型。
std::string 支持流输入输出，支持用运算符比较大小（< 和 == 等）、连接（+、+=）、赋值（=）。
可以使用 substr 方法获取一段子串。
【例题分析】例5.1.1 Til the Cows Come Home [Poj-2387]题目链接/problem?id=2387【题目描述】给一个无向图，求点1到点n的最短路【输入格式】第一行两个数m,n表示边的个数和点的个数，接下来m行，每行3个数a,b,c表示有一条a,b之间的长度为c的边【输出格式】一行一个数，表示点1到点n的最短路【Sample Input】5 51 2 202 3 303 4 204 5 201 5 100【Sample Output】90例5.1.2 City Horizon [Poj-3277]题目链接/problem?id=3277【题目描述】给n(n <= 40000)个底边在数轴上的矩形，给出长和高，其中长是用区间的形式给出的，存在重叠，最后求所有矩形并的面积。
【输入格式】第一行一个整数n，接下来n行，每行三个整数a, b, h, 表示这个矩形的左端点，右端点和高度【输出格式】一行一个数，表示所有矩形并的面积。
【Sample Input】42 5 19 10 46 8 24 6 3【Sample Output】165.2 计算几何基础（李佳蔚）【知识点】掌握常见的基础二维计算几何算法：点积，叉积，直线求交，凸包(Graham扫描法)，旋转卡壳，半平面交(与两种算法)，最小圆覆盖(随机增量法)等算法。
T alk is cheap, show me the code—— Linus T orvalds，计算几何难在实现，所以我们这节课主要讲这些算法代码具体的实现细节【知识讲解】1.计算几何在OI中的地位近些年来，NOIP/NOI系列的比赛中，计算几何出现次数越来越少，甚至有一种民间传说：“计算几何会的人太少了,NOI不能考”，所以假如准备时间不多，可以战略性放弃该部分内容。
但是在山东省选和北大夏令营中，计算几何的出现频率还是比较高的，对于想冲A队或想去北大的同学一定要好好掌握计算几何。
2.计算几何类题目的特点细节和特殊情况非常多，还非常容易卡精度，代码一般也会比较长，思维难度相对略低一点，所以这类题在许多人眼中是一类比较恶心的题目。
没有十足的把握，在比赛中不建议花绝大多数时间在一道计算几何的题目上。
3.二维坐标中点与向量的存储：4.向量的加减乘除5.点积6.叉积7.精度控制函数(eps一般取1e-8)8.求向量长度9.向量的旋转10.求单位法向量11.直线（线段）的存储12.直线求交(面积法)13.点到直线的距离(面积法)14.点到线段的距离(面积法+判断特殊情况)15.计算多边形面积（巧妙利用有向面积）16.判断点在多边形内(射线法)17.Graham扫描法求凸包18.旋转卡壳求最远点对距离19.直线切割凸包(可用作的半平面交)20.的半平面交21.求三角形的外心22.最小圆覆盖(随机增量法)【例题分析】例5.2.1 A Round Peg in a Ground Hole [Poj-1584]题目链接/problem?id=1584【题目描述】在二维坐标系内中给一个园(Peg)和多边形（点按逆时针给出），先判断该多边形是否是凸多边形，然后判断园是否在凸多边形内。
【输入格式】包含多组数据，每组数据第一行四个数n,R,PegX,PegY，分别代表点的个数，圆的半径，圆心的横纵坐标。
接下来n行，每行2个数，代表多边形的每个端点。
【输出格式】假如多边形不是凸多边形，则输出一行” HOLE IS ILL-FORMED。
假如园在凸多边形内，则输出”PEG WILL FIT”，否则输出”PEG WILL NOT FIT”（均不带引号）.【Sample Input】5 1.5 1.5 2.01.0 1.02.0 2.01.752.01.0 3.00.0 2.05 1.5 1.5 2.01.0 1.02.0 2.01.752.51.0 3.00.0 2.01【Sample Output】HOLE IS ILL-FORMEDPEG WILL NOT FIT【分析】判断是否是凸包可以用叉积判断，然后检查园到多边形每条边的距离是否大于半径，大于就说明不在多边形内。
例5.2.2 Fishnet[Poj-1408]题目链接/problem?id=1408【题目描述】一个1X1的正方形，每条边上有n个不同的点（不包括顶点），并给出它们的坐标。