数据结构教学大纲
教学大纲数据结构
教学大纲：数据结构引言：数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程，它研究了数据的组织、存储和管理方法。
在计算机领域中，数据结构为算法和程序的设计提供了基础。
本课程旨在介绍数据结构的基本概念、常见的数据结构类型以及它们的应用。
通过学习该课程，学生将能够理解和应用各种数据结构，提高算法设计和问题解决的能力。
一、课程目标：1. 理解数据结构的基本概念和特性。
本课程将首先介绍数据结构的基本概念，如元素、集合、关系等。
学生将学习如何定义和表示各种数据结构，包括线性结构、树形结构和图形结构。
学生还将理解数据结构的特性，如顺序访问、随机访问、插入和删除等操作。
2. 掌握常见的数据结构类型以及它们的特点和应用。
本课程将介绍常见的数据结构类型，如数组、链表、栈、队列、树、图等。
学生将学习每种数据结构的特点、优缺点以及适用的场景。
通过具体的案例和实践，学生将能够应用不同的数据结构解决实际问题。
3. 掌握数据结构的算法设计和分析方法。
本课程将重点讲解数据结构的算法设计和分析方法。
学生将学习如何设计高效的算法，并通过时间复杂度和空间复杂度等指标对算法进行分析和评估。
学生将通过实践项目和编程练习，提高算法设计和问题解决的能力。
二、教学内容：1. 数据结构的基本概念和特性a. 元素、集合、关系的定义和表示b. 数据结构的分类和特点c. 数据结构的操作和基本算法2. 线性结构a. 数组b. 链表c. 栈d. 队列3. 树形结构a. 二叉树b. 二叉搜索树c. 平衡二叉树d. 堆e. 哈夫曼树4. 图形结构a. 图的定义和表示b. 图的遍历c. 最短路径算法d. 最小生成树算法5. 数据结构的算法设计和分析方法a. 递归算法b. 回溯算法c. 动态规划算法d. 分治算法e. 贪心算法三、教学方法：1. 讲授与案例分析相结合的教学方法。
本课程将采用讲授与案例分析相结合的教学方法。
通过具体的案例，学生将更好地理解和应用数据结构的知识。
《数据结构》课程教学大纲(三套)
数据结构课程教学大纲（三套）《数据结构》课程教学大纲（36/36 课时）一、课程的性质和任务数据结构是计算机及应用专业中一门重要的专业基础课程，在计算机软件的各个领域中均会使用到数据结构的有关知识。
当用计算机来解决实际问题时，就要涉及到数据的表示及数据的处理，而数据表示及数据处理正是数据结构课程的主要研究对象，通过这两方面内容的学习，为后续课程，特别是软件方面的课程打开厚实的基础。
因此，数据结构课程在计算机应用专业中具有举足轻重的作用。
本课程的任务是：在基础方面，要求学员掌握常用数据结构的基本概念及其不同的实现方法；在技能方面，通过系统学习能够在不同存储结构上实现不同的运算，并对算法设计的方式和技巧有所体会。
总言之，使应用者较全面的掌握各种常用的数据结构，提高运用数据结构解决实际问题的能力。
二、课程的基本要求本课程的教学基本要求如下：本课程要求理论必须与上机实践操作相结合，多做题和调试算法，实现算法。
实践项目只利用课堂时间是不够的，必须提前布置给学生。
通过本课程的学习与实践，学生应达到：1、掌握数据结构的基本概念和基本理论；2、熟练掌握顺序表、链表、队列、栈、树以及二叉树、图等基本数据结构的设计和分析；3、熟练地掌握常用算法（递归、遍历、查找、排序）的知识；4、能对所求解的问题进行分析，抽象出逻辑结构，选择合适的存储结构定义所需的运算，设计相应的算法；5、对算法进行分析和评价。
三、教学内容（一）理论教学（二）实践环节四、课时分配《数据结构》课程共4学分，课内72学时，其中理论课36学时，上机36学时。
五、大纲说明本课程必须理论与上机实践操作相结合，并要教、学、练相结合，讲清基本概念，指出知识要点、重点和难点，并通过实例分析解决算法难点；要求学生认真预习、认真听课、认真思索、认真做实验， 通过对算法的编程实现来提高学生 由于内容多、 难度大， 要特别注重精讲多练， 实践项目一定 要提前布置给学生， 调动学生的主观能动性，鼓励学生多提 问题、共同探讨和解决问题。
数据结构课程教学大纲
数据结构课程教学大纲第一篇：数据结构课程教学大纲数据结构课程教学大纲一、课程基本概况课程名称：数据结构课程名称（英文）： Data Structures课程编号：B09042课程总学时：60（其中，讲课48，实验12）课程学分：3课程分类：专业选修课开设学期：4适用专业：计算机网络工程本科先修课程：集合论，图论，高级语言（结构或记录，指针）后续课程：数据库，编译原理，操作系统等二、课程的性质、目的和任务数据结构是计算机专业的一门核心专业课程，是软件课程中非常重要的一门课程，在整个专业教学中占有十分重要的地位，是一门理论性非常强的课程。
通过课堂教学、课外练习和上机实习，使学生了解数据对象的特性，数据组织的基本方法，并初步具备分析和解决现实世界问题在计算机中如何表示和处理的能力以及培养良好的程序设计技能，为后续课程的学习和科研工作的参与打下良好的基础。
三、主要内容、重点及深度本门课程共60学时，其中理论教学48学时，实验教学12学时。
其中，理论教学部分：第一章绪论（一）目的要求了解数据结构的意义与发展过程、数据结构在计算机科学中的作用、学习本课程的目的、任务及要求。
理解数据结构的基本概念；算法设计；掌握算法的时间和空间复杂度。
（二）教学内容本章知识点：1.相关的基本概念(掌握)；2.算法五大要素 (掌握)；3.计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法（掌握）。
（三）重点与难点重点：数据结构的定义；算法的描述方法。
难点：数据结构的定义；算法与程序的区别；时间复杂度及其计算。
第二章线性表（一）目的要求掌握线性表的逻辑结构；线性表的存储结构及操作的实现；理解一元多项式的表示；（二）教学内容本章知识点：1.线性表的逻辑结构(掌握)；2.线性表的存储结构(掌握)；3.线性表在顺序结构和链式结构上实现基本操作的方法(掌握)；4.从时间和空间复杂度的角度比较线性表两种存储结构的不同特点及其适用场合(掌握)。
（三）重点与难点重点：线性表的概念；线性表的顺序存储结构、链式存储结构及其常用算法。
数据结构 教学大纲
数据结构教学大纲数据结构教学大纲导言：数据结构是计算机科学中的重要基础知识，它涉及到如何组织和存储数据以及如何操作和管理数据的方法和技术。
在计算机科学领域，数据结构是构建算法和设计高效程序的基石。
本文将探讨数据结构教学的重要性、教学目标和内容以及教学方法和评估方式。
一、教学目标数据结构教学的目标是培养学生的数据抽象和问题解决能力，使他们能够理解和应用不同的数据结构，设计和实现高效的算法，并能够分析和评估算法的时间和空间复杂度。
具体的教学目标包括：1. 理解数据结构的基本概念和原理，包括数组、链表、栈、队列、树、图等；2. 掌握不同数据结构的存储和操作方法，包括插入、删除、查找等基本操作；3. 熟悉常见的算法和数据结构，如排序、搜索、哈希表等；4. 能够分析和评估算法的时间和空间复杂度，理解算法的效率和优化；5. 能够应用数据结构解决实际问题，如字符串匹配、图的遍历等。
二、教学内容数据结构教学的内容应包括以下几个方面：1. 基本数据结构：介绍数组、链表、栈、队列等基本数据结构的定义、特点和应用场景，并讲解它们的存储和操作方法；2. 树和图：介绍树和图的基本概念和性质，包括二叉树、平衡树、图的表示方法等，并讲解它们的遍历、搜索和最短路径等算法；3. 排序和搜索：介绍常见的排序算法，如冒泡排序、插入排序、快速排序等，并讲解它们的时间和空间复杂度。
同时，介绍线性搜索和二分搜索等常见的搜索算法；4. 哈希表：介绍哈希表的原理和应用，包括哈希函数的设计和冲突解决方法；5. 高级数据结构：介绍堆、图的高级算法、红黑树等高级数据结构和算法，并讲解它们的应用和性能分析。
三、教学方法为了提高数据结构教学的效果，可以采用以下教学方法：1. 理论讲解：通过讲解基本概念、原理和算法，帮助学生建立起对数据结构的整体认识和理解；2. 实例演示：通过实际的案例和实例，展示数据结构的应用和解决问题的能力；3. 编程实践：通过编写代码实现不同的数据结构和算法，提高学生的实际操作能力；4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，提高学生的合作和交流能力，同时加深对数据结构的理解；5. 实践项目：组织学生进行实践项目，如实现一个简单的搜索引擎或图像处理程序，以提升学生的综合能力和创新精神。
《数据结构》教学大纲
《数据结构》教学大纲一、课程简介《数据结构》是计算机科学与技术相关专业的基础课程之一。
本课程旨在通过理论与实践相结合的方式，培养学生具备良好的数据结构基础、灵活运用和设计数据结构的能力，并通过算法分析、问题求解等方式培养学生的编程思维和创新能力。
二、教学目标1. 理解数据结构的基本概念和原理，包括栈、队列、链表、树、图等基本数据结构的应用场景与实现。
2. 掌握数据结构的基本算法与操作，包括插入、删除、查找、排序等常用操作的实现与分析。
3. 培养学生良好的编程实践能力，能够灵活运用不同的数据结构解决实际问题。
4. 培养学生团队合作精神和沟通能力，能够与他人合作设计和实现复杂的数据结构与算法。
三、教学内容1. 数据结构基础1.1 数据结构与算法的关系1.2 抽象数据类型与数据结构1.3 算法复杂度与评估方法2. 线性结构2.1 线性表的基本概念与实现2.2 栈与队列的定义与应用2.3 数组与链表的对比与选择3. 树形结构3.1 树的基本概念与性质3.2 二叉树的存储与遍历3.3 二叉搜索树与平衡树的应用4. 图结构4.1 图的基本概念与表示方法4.2 图的遍历与连通性算法4.3 最短路径与最小生成树算法5. 排序与查找5.1 常用排序算法的实现与性能分析 5.2 二分查找算法与应用5.3 哈希表的概念与应用四、教学方法1. 理论讲解：通过授课方式向学生讲解数据结构的基本概念、原理和算法分析方法。
2. 实验实践：通过编写程序实践，巩固和加深学生对数据结构的理解与应用能力。
3. 课堂讨论：鼓励学生在课堂上提问和讨论问题，促进学生思维的活跃和沟通能力的培养。
4. 课程设计：结合实际案例，进行小组项目设计，培养学生团队合作和创新能力。
五、教学评价与考核1. 平时成绩：包括课堂讨论与实验成绩，在课堂上主动提问、积极参与实验的学生将获得较高成绩。
2. 作业与报告：包括编程作业、实验报告等，学生需要按时完成，并按要求展示实现结果与思路。
数据结构(Python版)教学大纲 及 教案
数据结构（Python版）教学大纲及教案教学目标：1. 理解Python编程语言中数据结构的基本概念。
2. 掌握常用的数据结构如列表、元组、字典、集合及其操作方法。
3. 学会运用Python实现基本的数据结构操作，并解决实际问题。
教学内容：一、Python编程环境简介1. Python语言的特点和优势2. Python的安装和运行3. Python的基本语法二、数据结构基础1. 数据结构的概念和分类2. 线性结构：列表、元组3. 非线性结构：字典、集合三、列表和元组1. 列表的定义和特点2. 列表的基本操作：索引、切片、添加、删除、排序等3. 元组的定义和特点4. 元组的基本操作：索引、切片、添加、删除等四、字典和集合1. 字典的定义和特点2. 字典的基本操作：键值对添加、删除、修改、查找等3. 集合的定义和特点4. 集合的基本操作：添加、删除、交集、并集、差集等五、数据结构在实际问题中的应用1. 数组和链表的实现2. 栈和队列的实现3. 树和图的实现4. 排序和搜索算法的实现教学方法：1. 讲授法：讲解数据结构的基本概念、分类和操作方法。
2. 示例法：通过实际代码示例演示数据结构的应用。
3. 练习法：让学生通过编写代码练习数据结构的基本操作。
4. 讨论法：分组讨论实际问题，引导学生运用数据结构解决实际问题。
教学评价：1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言和提问情况，了解学生的学习状态。
2. 代码练习：检查学生编写的代码，评估学生对数据结构操作的掌握程度。
3. 课后作业：布置相关课后作业，巩固学生对数据结构的理解和应用能力。
4. 小组项目：评估学生在小组项目中的表现，考察学生运用数据结构解决实际问题的能力。
六、数组和链表的实现1. 数组的定义和特点2. 使用Python实现数组及其操作3. 链表的定义和特点4. 使用Python实现链表及其操作七、栈和队列的实现1. 栈的定义和特点2. 使用Python实现栈及其操作3. 队列的定义和特点4. 使用Python实现队列及其操作八、树和图的实现1. 树的基本概念和类型2. 使用Python实现二叉树及其操作3. 图的基本概念和类型4. 使用Python实现图及其操作九、排序和搜索算法的实现1. 排序算法的基本概念和类型2. 使用Python实现常见排序算法（如冒泡排序、选择排序、插入排序等）3. 搜索算法的基本概念和类型4. 使用Python实现常见搜索算法（如深度优先搜索、广度优先搜索、二分搜索等）十、项目实践1. 结合实际问题，设计一个简单的数据结构应用项目2. 分组进行项目开发，引导学生运用所学知识解决实际问题3. 评估学生在项目中的表现，考察学生对数据结构知识的掌握和应用能力教学资源：1. 教案、PPT课件和教学代码示例2. Python编程环境（如PyCharm、VSCode等）3. 编程教材和在线教程4. 网络资源和相关论文教学进度安排：1. 每周安排2-3课时进行理论讲解和代码演示2. 每节课后布置相关的编程练习，巩固所学知识3. 每个章节结束后进行小组讨论和项目实践重点和难点解析一、Python编程环境简介补充说明：介绍Python的简洁明了的语法特点，如动态类型、缩进语法等；详细讲解Python的安装和运行过程；举例说明Python的基本语法规则。
数据结构课程教学大纲
数据结构课程教学大纲数据结构课程教学大纲引言：数据结构是计算机科学中的重要基础课程，旨在培养学生对数据的组织、存储和管理的能力。
本文将探讨数据结构课程的教学大纲，包括课程目标、内容安排和教学方法等方面。
一、课程目标数据结构课程的主要目标是帮助学生掌握数据结构的基本概念、原理和应用，培养他们解决实际问题时的数据处理能力。
具体目标如下：1. 理解数据结构的基本概念：包括线性结构、树形结构、图形结构等，以及它们之间的关系和特点。
2. 掌握常见数据结构的实现方法：包括数组、链表、栈、队列、树、图等，了解它们的特点和适用场景。
3. 学会分析和评估数据结构的性能：包括时间复杂度和空间复杂度的计算，了解不同数据结构在不同场景下的效率优劣。
4. 培养解决实际问题的能力：通过实际案例和编程实践，培养学生运用数据结构解决实际问题的思维和方法。
二、课程内容安排数据结构课程的内容应包括基本概念、常见数据结构和算法分析等方面。
以下是一个典型的课程内容安排：1. 基本概念介绍：- 数据结构的定义和分类- 数据结构的基本操作：插入、删除、查找等- 算法的基本概念和复杂度分析方法2. 线性结构：- 数组：定义、初始化、插入、删除等操作- 链表：单链表、双链表、循环链表的定义和操作- 栈和队列：定义、实现和应用3. 树形结构：- 二叉树：定义、遍历（前序、中序、后序）、查找、插入和删除等操作 - 堆和优先队列：定义、实现和应用- 平衡二叉树：AVL树、红黑树的定义和操作4. 图形结构：- 图的定义和表示方法- 图的遍历：深度优先搜索和广度优先搜索- 最短路径算法：Dijkstra算法、Floyd-Warshall算法等5. 高级数据结构：- 哈希表：定义、实现和应用- B树和B+树：定义、插入和删除等操作- 图的高级算法：拓扑排序、最小生成树等6. 算法分析：- 时间复杂度和空间复杂度的计算方法- 算法效率的评估和比较- 算法优化和改进方法的介绍三、教学方法为了提高数据结构课程的教学效果，教师可以采用多种教学方法，如下所示：1. 理论讲解：通过课堂讲解和示意图，向学生介绍数据结构的基本概念和实现方法。
《数据结构》课程教学大纲
《数据结构》课程教学大纲一、课程概述数据结构是计算机科学与技术专业的重要基础课程之一。
本课程旨在介绍数据结构的基本概念、常用数据结构及其应用。
通过本课程的学习，学生应具备设计和实现基本数据结构的能力，能够分析并解决实际问题中的数据组织与处理需求。
二、教学目标1. 掌握数据结构的基本概念和分类。
2. 理解不同数据结构的特点、存储结构和操作方式。
3. 能够应用各类数据结构解决实际问题，并分析其性能。
4. 具备编写高质量代码的能力，考虑代码的可读性和可维护性。
5. 培养团队合作意识和解决问题的能力。
三、教学内容1. 数据结构基础1.1 数据结构的定义和作用1.2 数据结构的分类及常用术语1.3 数据结构的表示与实现方式2. 线性结构2.1 线性结构的概念和特点2.2 线性表的顺序存储结构和链式存储结构2.3 线性表的基本操作（插入、删除、查找）2.4 栈和队列的定义、基本操作以及应用3. 非线性结构3.1 树形结构的概念和特点3.2 二叉树及其存储结构（顺序存储和链式存储）3.3 二叉树的遍历（先序、中序、后序）3.4 树与森林的转换和应用4. 图结构4.1 图的定义和基本术语4.2 图的存储结构（邻接矩阵和邻接表）4.3 图的遍历（深度优先搜索和广度优先搜索）4.4 最小生成树和最短路径算法5. 查找算法5.1 查找的基本概念和分类5.2 顺序查找算法5.3 二分查找算法5.4 哈希查找算法6. 排序算法6.1 排序的基本概念和分类6.2 内部排序算法（插入排序、冒泡排序、选择排序、快速排序、归并排序）6.3 外部排序算法四、教学方法1. 集中讲述与课堂演示相结合的教学方法。
2. 利用多媒体技术展示数据结构的基本概念、实例和操作过程。
3. 提供编程实践的机会，让学生独立设计和实现各类数据结构。
4. 组织小组讨论和团队合作，解决数据结构相关问题。
五、考核方式1. 平时成绩包括课堂表现、作业、实验和参与度。
《数据结构》教学大纲
《数据结构》教学大纲数据结构教学大纲一、课程介绍1.1课程名称：数据结构1.2学分：3学分1.3先修课程：计算机基础1.4课程性质：必修课程1.5学习方式：课堂讲授、实践操作、实验、课程作业二、教学目标2.1知识目标通过本课程的学习，学生应该掌握以下知识：-基本数据结构的概念和特性，包括数组、链表、栈、队列、树和图等；-常用的数据结构算法，如查找、排序、插入和删除等；-理解数据结构的时间复杂度和空间复杂度，并能进行分析和评估；-能够选择合适的数据结构和算法来解决实际问题。
2.2能力目标-能够运用所学的数据结构和算法解决实际问题；-能够分析和评估不同数据结构和算法的优劣；-具备良好的编程能力，能够实现数据结构的基本操作；-能够进行抽象思维和问题建模，将实际问题转化为数据结构的操作。
2.3态度目标-具备良好的团队合作和沟通能力，能够与他人合作解决问题；-具备批判性思维和创新精神，能够提出新的数据结构和算法。
三、教学内容3.1数据结构概述-数据结构的定义和分类；-数据结构与算法的关系；-数据结构的应用领域。
3.2线性表-线性表的定义和基本操作；-顺序表和链表的实现；-线性表的应用。
3.3栈和队列-栈和队列的定义和基本操作；-栈和队列的实现；-栈和队列的应用。
3.4树和二叉树-树和二叉树的定义和基本操作；-二叉树的遍历和线索化；-树和二叉树的应用。
3.5图-图的定义和基本操作；-图的存储结构和遍历算法；-图的应用。
3.6查找和排序-查找算法的分类和基本思想；-顺序查找和二分查找；-排序算法的分类和基本思想；-冒泡排序、插入排序和快速排序。
四、教学方法4.1讲授法：通过课堂讲授，向学生介绍数据结构的概念、特性和应用，讲解基本操作和算法的原理和实现方法。
4.2实践操作：通过编程实践和课程作业，让学生运用所学的数据结构和算法解决实际问题，加深对知识的理解和运用能力。
4.3实验：通过实验，让学生亲自操作和实验不同的数据结构，加深对数据结构和算法的理解。
计算机专业《数据结构》教学大纲
计算机专业《数据结构》教学大纲一、课程基本信息课程名称：数据结构课程类别：专业基础课课程学分：X学分课程总学时：X学时适用专业：计算机专业二、课程的性质、目的和任务（一）课程性质《数据结构》是计算机专业的一门重要的专业基础课，它是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门核心课程，不仅是程序设计的基础，也是设计和实现操作系统、数据库系统、编译系统及其他系统程序和大型应用程序的重要基础。
（二）课程目的通过本课程的学习，使学生能够掌握数据结构的基本概念、基本原理和基本算法，培养学生分析问题和解决问题的能力，为后续课程的学习和今后从事软件开发工作打下坚实的基础。
（三）课程任务1、使学生掌握数据结构的基本概念和术语，包括数据、数据元素、数据对象、数据结构等。
2、使学生掌握线性表、栈、队列、串、数组、广义表、树、图等常用数据结构的逻辑结构、存储结构和基本操作的实现算法。
3、使学生掌握查找和排序的基本算法，包括顺序查找、二分查找、哈希查找、插入排序、选择排序、交换排序、归并排序等。
4、培养学生运用所学数据结构和算法知识解决实际问题的能力，能够根据具体问题选择合适的数据结构和算法，并进行算法设计和程序实现。
5、培养学生的程序设计能力和良好的编程风格，提高学生的代码可读性和可维护性。
三、课程教学内容和要求（一）绪论1、教学内容数据结构的基本概念和术语，包括数据、数据元素、数据对象、数据结构、数据类型等。
数据结构的研究内容和研究方法。
算法的基本概念和特性，包括有穷性、确定性、可行性、输入和输出。
算法的描述方法，包括自然语言描述、流程图描述、伪代码描述等。
算法的分析方法，包括时间复杂度和空间复杂度的分析。
2、教学要求理解数据结构的基本概念和术语。
了解数据结构的研究内容和研究方法。
掌握算法的基本概念和特性。
掌握算法的描述方法。
掌握算法的时间复杂度和空间复杂度的分析方法。
（二）线性表1、教学内容线性表的定义和逻辑结构。
数据结构(Python版)教学大纲 及 教案
数据结构（Python版）教学大纲及教案第一章：引言1.1 课程介绍数据结构的重要性Python在数据结构中的应用课程目标和学习内容1.2 数据结构的基本概念什么是数据结构数据的抽象和表示常见数据结构类型1.3 Python编程环境Python安装和配置Python编程基础常用数据类型和操作第二章：线性表2.1 线性表的定义和性质线性表的概念线性表的顺序存储结构线性表的链式存储结构2.2 线性表的基本操作线性表的插入和删除操作线性表的查找和排序操作线性表的常见算法实现2.3 Python中的线性表实现Python列表的使用Python元组的使用Python集合的使用第三章：栈和队列3.1 栈的定义和性质栈的概念栈的顺序存储结构栈的链式存储结构3.2 栈的基本操作栈的入栈和出栈操作栈的应用实例栈的算法实现3.3 队列的定义和性质队列的概念队列的顺序存储结构队列的链式存储结构3.4 队列的基本操作队列的入队和出队操作队列的应用实例队列的算法实现第四章：线性表的拓展4.1 双向链表双向链表的概念双向链表的存储结构双向链表的基本操作4.2 栈和队列的拓展栈的应用拓展队列的应用拓展栈和队列的其他变体4.3 Python中的拓展实现Python中的双向链表实现Python中的栈和队列实现第五章：非线性结构5.1 树的概念和性质树的基本概念树的存储结构树的遍历和操作5.2 常见的树结构二叉树binary search tree（BST）平衡树（AVL树）堆（Heap）5.3图的概念和性质图的基本概念图的存储结构图的遍历和操作5.4 Python中的非线性结构实现Python中的树结构实现Python中的图结构实现第六章：排序算法6.1 排序算法的概念与重要性排序算法的定义排序算法的作用排序算法的分类6.2 内部排序算法冒泡排序选择排序插入排序快速排序归并排序堆排序6.3 外部排序算法外部排序的概念外部排序的策略外部排序的实现6.4 Python中的排序算法实现Python内置的排序函数自定义排序函数第七章：查找算法7.1 查找算法概述查找算法的定义查找算法的作用查找算法的分类7.2 内部查找算法顺序查找二分查找分块查找7.3 哈希查找哈希查找的原理哈希函数的设计哈希冲突的解决方法7.4 Python中的查找算法实现Python内置的查找函数自定义查找函数第八章：树的高级应用8.1 平衡树（AVL树）平衡树的概念平衡树的性质平衡树的插入与删除8.2 红黑树红黑树的概念红黑树的性质红黑树的插入与删除8.3 堆（Heap）堆的概念堆的性质堆的插入与删除8.4 Python中的高级树结构实现Python中的平衡树实现Python中的红黑树实现Python中的堆实现第九章：图的算法9.1 图的算法概述图的算法的作用图的算法的分类9.2 深度优先搜索（DFS）DFS的概念DFS的实现DFS的应用9.3 广度优先搜索（BFS）BFS的概念BFS的实现BFS的应用9.4 最短路径算法迪杰斯特拉算法贝尔曼-福特算法Dijkstra算法A算法9.5 Python中的图算法实现Python内置的图库自定义图算法实现第十章：综合案例与实践10.1 数据结构在实际应用中的重要性数据结构在软件开发中的应用数据结构在数据分析中的应用数据结构在中的应用10.2 综合案例分析案例一：社交网络分析案例二：推荐系统案例三：网络爬虫10.3 实践项目项目一：实现一个简单的链表项目二：实现一个平衡二叉树项目三：实现一个图的搜索算法重点和难点解析重点环节1：线性表的基本概念和性质线性表的定义和特点线性表的顺序存储结构及其操作线性表的链式存储结构及其操作重点环节2：栈和队列的基本概念和性质栈的定义、特点和操作队列的定义、特点和操作栈和队列的典型应用场景重点环节3：线性表的拓展双向链表的结构和操作栈和队列的拓展形式Python中的实现方法和技巧重点环节4：非线性结构树的概念、分类和操作图的概念、分类和操作Python中的非线性结构实现方法重点环节5：排序算法和查找算法常见排序算法的原理和实现常见查找算法的原理和实现算法的时间复杂度和空间复杂度分析重点环节6：树的高级应用平衡树（AVL树）的概念和性质红黑树的概念和性质堆（Heap）的概念和性质Python中的高级树结构实现方法重点环节7：图的算法图的算法分类和应用场景深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的原理和实现最短路径算法的原理和实现Python中的图算法实现方法重点环节8：综合案例与实践数据结构在实际应用中的重要性和作用社交网络分析、推荐系统和网络爬虫等案例的分析和实践实践项目的选题、实现方法和技巧本文主要分析了“数据结构（Python版）”教学大纲及教案中的重点环节，包括线性表、栈和队列、线性表的拓展、非线性结构、排序算法和查找算法、树的高级应用、图的算法以及综合案例与实践。
《数据结构》课程设计教学大纲
《数据结构》课程设计教学大纲第一篇：《数据结构》课程设计教学大纲《数据结构》课程设计教学大纲适用专业：计算机科学与技术课程周数：2周一、大纲说明本大纲根据计算机科学与技术专业人才培养方案制订。
（一）课程设计性质课程设计是学生对课程所学知识的综合运用，它与课堂听讲、上机实验、课外练习、自学研究相辅相成，构成一个完整的课程教学体系。
（二）主要先修课程和后续课程1.先修课程：《C语言程序设计》2.后续课程：《计算机组成原理》、《操作系统》、《数据库系统原理》二、课程设计目的及基本要求《数据结构》是一门实践性强的课程，其中对算法设计和程序编写的掌握尤为重要。
学生虽然可以通过与课堂教学同步的上机实验完成相关内容的练习，但却往往局限于一些功能简单、彼此之间关系独立的算法和程序。
课程设计是一种综合训练，致力于培养学生全面、灵活的算法设计思想和较高的编程能力，为今后从事计算机开发与应用打下基础。
新世纪需要具有丰富科学知识、独立解决实际问题、有创造能力的新型人才，这也是该课程设计的最终目的。
三、课程设计内容及安排1、矩阵的转置、加减和相乘问题描述：采用十字链表存储的稀疏矩阵，完成矩阵转置、加减和相乘功能。
要求：1）采用函数形式完成转置、相加、相减和相乘；2）有输入数据合法性检查； 3）矩阵的存储采用动态数组；4）两个矩阵产生后要分别打印出来，完成相应处理后结果要打印出来；5）每一个函数要有必要的注释，在课程设计论文中有流程图。
2、线索二叉树问题描述：实现线索二叉树的生成、遍历、查找、插入和删除操作。
要求：1）各功能模块必须是单独的函数；2）线索二叉树是动态生存的；3）输入数据进行必要的合法性检查；4）执行每一个功能后，按二叉树广义表的表达方式打印输出，检查结果是否正确；5）每一个函数要有必要的注释，在课程设计论文中有流程图。
3、根据哈夫曼树的原理求n个自然数相加减后结果最小（中间结果、最后结果不能负）。
问题描述：实现线索二叉树的生成、遍历、查找、插入和删除操作。
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数据结构课程教学大纲
Data Structure
学时数: 64 适用专业: 电子信息工程、电气自动化
学分数: 4.0 执笔人: 朱荣
编写日期:2017年1月课程代码：08241006
一、课程的性质和目的
本课程属于计算机电子类相关专业的重要专业基础课，系统地介绍了线性表、栈、队列、字符串、数组、树、二叉树、图、查找表等几种数据结构的基本概念，操作及其典型应用的例子。
通过本门课程的学习，使学生了解数据对象的特性，数据组织的基本方法，并初步具备分析和解决现实世界问题在计算机中如何表示和处理的能力以及培养良好的程序设计技能，为后续课程的学习和科研工作的参与打下良好的基础。
二、课程教学环节的基本要求
课堂讲授：本课程要求使用多媒体教室授课，特殊情况可在机房中采用交互式边讲边练的方式授课。
可采用教师讲授、课堂讨论、习题课等进行课堂教学。
作业方面：每章布置3～6道习题以巩固教学；安排4～6个上机实验使理论与实际相结合。
作业批改方式可采用抽改，并在课堂上（或辅导时）安排习题评讲。
考试环节：闭卷形式。
内容包括选择题，问答题，填空题，算法设计题等。
三、课程的教学内容和学时分配
第一章绪论（4学时）
教学内容：
数据、数据元素、数据对象、数据结构、存储结构和数据类型等概念术语的确定含义；抽象数据类型的定义、表示和实现方法；描述算法的类C语言；算法设计的基本要求以及从时间和空间角度分析算法的方法。
教学要求：
1．理解各名词、术语的含义，掌握基本概念，特别是数据的逻辑结构和存储结构之间的关系。
分清哪些是逻辑结构的性质，哪些是存储结构的性质。
2．了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法。
3．理解类C语言的书写规范，特别要注意值调用和指针调用的区别，输入、输出的方式以及错误处理方式。
4．理解算法五个要素的确切含义
5．掌握计算语句频度和估算算法时间复杂度的方法。
重点：算法和算法分析。
难点：从时间和空间角度分析算法的方法。
第二章线性表（6学时）
教学内容：
线性表的逻辑结构定义、抽象数据类型定义和各种存储结构的描述方法；在线性表的两类存储结构（顺序的和链式的）上实现基本操作；稀疏多项式的抽象数据类型定义、表示和加法的实现。
教学要求：
1．了解线性表的逻辑结构特性：顺序存储结构和链式存储结构。
2．熟练掌握这两类存储结构的描述方法。
3．熟练掌握线性表在顺序存储结构上实现基本操作：查找、插入和删除的算法。
4．熟练掌握在各种链表结构中实现线性表操作的基本方法，能在实际应用中选用适当的链表结构。
了解静态链表，能够加深对链表本质的理解。
5．能够从时间和空间复杂度的角度综合比较线性表两种存储结构的不同特点及其适用场合。
重点：线性表的顺序表示和实现；线性表的链式表示和实现。
难点：顺序和链式表示的实现。
第三章栈和队列（6学时）
教学内容：
栈和队列的结构特性；在两种存储结构上如何实现栈和队列的基本操作以及栈和队列在程序设计中的应用。
教学要求：
1．掌握栈和队列这两种抽象数据类型的特点，并能在相应的应用问题中正确选用它们。
2．熟练掌握栈类型的两种实现方法，即两种存储结构表示时的基本操作实现算法，特别应注意栈满和栈空的条件以及它们的描述方法。
3．熟练掌握循环队列和链队列的基本操作实现算法，特别注意队满和队空的描述方法。
重点：栈和队列的表示和实现算法。
难点：栈满和栈空的条件以及它们的描述方法；循环队列的队满和队空的描述方法。
第四章串（4学时）
教学内容
串的数据类型定义；串的三种存储表示：定长顺序存储结构、块链存储结构和堆分配存储结构；串的各种基本操作的实现。
教学要求：
1．理解串的基本操作的定义，并能利用这些基本操作实现串的其他各种操作的方法。
2．熟练掌握在串的定长顺序存储结构上实现串的各种操作的方法。
3．掌握串的堆存储结构以及在其上实现串操作的基本方法。
重点：串的堆存储结构以及在其上实现串操作的基本方法。
难点：串的堆存储结构以及在其上实现串操作的基本方法。
第五章数组（2学时）
教学内容：
数组的类型定义和表示方式；特殊矩阵和稀疏矩阵的压缩存储方法及运算的实现。
教学要求：
1．了解数组的两种存储表示方法，并掌握数组在以行为主的存储结构中的地址计算方法。
2．掌握对特殊矩阵进行压缩存储时的下标变换公式。
3．了解稀疏矩阵的两种压缩存储方法的特点和适用范围，领会以三元组表示稀疏矩阵时进行矩阵运算采用的处理方法。
重点：对特殊矩阵进行压缩存储时的下标变换公式。
难点：对特殊矩阵进行压缩存储时的下标变换公式。
第六章树和二叉树（4学时）
教学内容：
二叉树的定义、性质和存储结构；二叉树的遍历和线索化以及遍历算法的各种描述形式；树和森林的定义、存储结构与二叉树的转换、遍历；树的多种应用。
本章是课程的重点内容之一。
教学要求：
1．熟练掌握二叉树的结构特性，了解相应的证明方法。
2．理解二叉树的各种存储结构的特点及适用范围。
3．熟练掌握各种遍历策略的递归和非递归算法，了解遍历过程中“栈”的作用和状态，并且能灵活运用遍历算法实现二叉树的其他操作。
层次遍历是按另一种搜索策略进行的遍历。
4．理解二叉树线索化的实质，熟练掌握二叉树的线索化过程以及在中序线索化树上找给定结点的前驱和后继的方法。
5．理解树的各种存储结构及其特点，掌握树和森林与二叉树的转换方法。
6．学会编写实现树的各种操作的算法。
7．了解最优树的特性，掌握建立最优树和哈夫曼编码的方法。
重点：二叉树的各种存储结构；遍历算法实现二叉树；建立哈夫曼树和编码的方法。
难点：二叉树的线索化过程；建立哈夫曼树的方法。
第七章图（2学时）
教学内容：
图的定义和术语；图的四种存储结构：数组表示法、邻接表、十字链表和邻接多重表；图的两种遍历策略：深度优先搜索和广度优先搜索；图的连通性：连通分量和最小生成树；拓扑排序和关键路径；两类求最短路径问题的解法。
教学要求：
1．理解图的各种存储结构及其构造算法，了解实际问题的求解效率与采用何种存储结构和算法有密切联系。
2．熟练掌握图的两种搜索路径的遍历：遍历的逻辑定义、深度．优先搜索的两种形式（递归和非递归）和广度优先搜索的算法。
重点：图的四种存储结构；最小生成树；拓扑排序和关键路径。
难点：图的两种遍历策略；关键路径；
第八章查找（6学时）
教学内容：
讨论查找表（包括静态查找表和动态查找表）的各种实现方法：顺序表、有序表和哈希表；关于衡量查找表的主要操作—查找的查找效率和平均查找长度的讨论。
教学要求：
1．熟练掌握顺序表和有序表的查找方法。
2．熟练掌握二叉排序树的构造和查找方法。
3．掌握二叉平衡树的维护平衡方法。
4．熟练掌握哈希表的构造方法，深刻理解哈希表与其他结构的表的实质性的差别。
重点：顺序查找；二叉排序树的构造和查找方法。
难点：二叉平衡树的维护平衡方法。
第九章内部排序（6学时）
教学内容：
概述；插入排序；交换排序(起泡排序，快速排序)；选择排序(简单选择，树形选择，堆)；归并排序；基数排序。
教学要求：
1．深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点并能加以灵活应用。
2．了解各种方法的排序过程及其依据的原则。
3．掌握各种排序方法的时间复杂度的分析方法。
4．理解排序方法“稳定”或“不稳定”的过程及其适用场合。
5．了解“表排序”和“地址排序”的过程及其适用场合。
6．希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序等高效方法是本章的学习重点和难点。
重点：希尔排序、快速排序、堆排序、归并排序等排序过程；各种排序方法的时间复杂度的分析方法。
难点：各种排序方法的时间复杂度的分析方法。
排序方法“稳定”或“不稳定”的过程及其适用场合。
四、实验项目与内容提要
五、本课程和其它课程的联系与分工
数据结构是一门核心专业基础课，与本专业其它专业课联系紧密，一方面它需要离散数学、线性代数、高级程序设计语言、计算机组成原理等为基础，另一方面，它为后继课程：算法设计、操作系统、数据库原理、编译原理、软件工程等提供理论及实践基础。
五、建议教材和教学参考书
建议教材:
［1］严蔚敏．《数据结构》（C语言版）．清华大学出版社.
［2］殷人昆．《数据结构》（C语言描述）．清华大学出版社.
［3］李春葆.《数据结构教程》（C语言版）．清华大学出版社.
教学参考书:
［1］严蔚敏．《数据结构题集》．清华大学出版社.
［2］刘大有．《数据结构》（C语言版）．高等教育出版社.
［3］William Ford．William Topp．《Data Structure with C++》．清华大学出版社.。