《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程標(biāo)準(zhǔn)

1、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程標(biāo)準(zhǔn)一、課程性質(zhì)與作用本課程是作為專業(yè)選修課設(shè)定的（同時(shí)，也為擴(kuò)展為專業(yè)必修課做必要的拓展設(shè)計(jì)），作為其他專業(yè)課程的補(bǔ)充。本課程的任務(wù)與目的是學(xué)習(xí)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，和對不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)科學(xué)中，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是一門研究非數(shù)值計(jì)算的程序設(shè)計(jì)問題中計(jì)算機(jī)的操作對象（數(shù)據(jù)元素）以及它們之間的關(guān)系和運(yùn)算等的學(xué)科，而且確保經(jīng)過這些運(yùn)算后所得到的新結(jié)構(gòu)仍然是原來的結(jié)構(gòu)類型?！皵?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”作為一門獨(dú)立的課程在國外是從1968 年才開始設(shè)立的。 “數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”在計(jì)算機(jī)科學(xué)中是一門綜合性的專業(yè)基礎(chǔ)課。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是介于數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件和計(jì)算機(jī)軟件三者之間的一門核心課程。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這一門課的內(nèi)容不僅是

2、一般程序設(shè)計(jì)（特別是非數(shù)值性程序設(shè)計(jì)）的基礎(chǔ)，而且是設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)編譯程序、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其他系統(tǒng)程序的重要基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)是一門研究用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息表示和處理的科學(xué)。 這里面涉及到兩個(gè)問題： 信息的表示，信息的處理。而信息的表示和組織又直接關(guān)系到處理信息的程序的效率。 隨著計(jì)算機(jī)的普及， 信息量的增加，信息范圍的拓寬，使許多系統(tǒng)程序和應(yīng)用程序的規(guī)模很大，結(jié)構(gòu)又相當(dāng)復(fù)雜。因此，為了編寫出一個(gè)“好”的程序，必須分析待處理的對象的特征及各對象之間存在的關(guān)系，這就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)這門課所要研究的問題。眾所周知，計(jì)算機(jī)的程序是對信息進(jìn)行加工處理。在大多數(shù)情況下，這些信息并不是沒有組織， 信息 （數(shù)據(jù)） 之間

3、往往具有重要的結(jié)構(gòu)關(guān)系， 這就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。 數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，直接影響算法的選擇和效率。二、課程設(shè)計(jì)思路1 . 課程特色“深入淺出”防止出現(xiàn)兩個(gè)“極端”現(xiàn)象，極端一：過份講解理論。給學(xué)生以“安全深奧難學(xué)”的印象，嚴(yán)重影響學(xué)習(xí)積極性。極端二：只做泛泛介紹，學(xué)生只知道名詞，不理解含義，學(xué)生沒有本質(zhì)上的提高，同樣不會產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣。要求教師用淺顯的語言（不要堆砌專業(yè)術(shù)語式的教學(xué)）、學(xué)生易于掌握的形式（動畫、比喻、操作演示）將課程內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生。簡而言之，就是要力爭做到“講的內(nèi)容不淺，表現(xiàn)形式不深”。2 .課程主要環(huán)節(jié)第一個(gè)環(huán)節(jié)，通過一系列問答形式（詳見單元設(shè)計(jì)），引入“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決的問題-存儲結(jié)構(gòu)、圖

4、、查找”。第二個(gè)環(huán)節(jié)，介紹解決以上問題所使用的技術(shù)方法。第三個(gè)環(huán)節(jié)，舉例說明。三、課程目標(biāo)1 .認(rèn)知目標(biāo)對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)容有較全面的認(rèn)識；理解把具有相同類型的若干變量按有序的形式組織起來的理論基礎(chǔ)；拓展視野和提高安全素養(yǎng)；了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域主要技術(shù)方法和算法思想。2 .能力目標(biāo)提高學(xué)生數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)的能力；提高學(xué)生撰寫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法的能力；提高學(xué)生信息管理能力；提高學(xué)生處理一般數(shù)據(jù)組織問題的能力。3 .情意（素養(yǎng)）目標(biāo)綜合提高學(xué)生信息素養(yǎng)和意識；引導(dǎo)學(xué)生正確應(yīng)用所學(xué)算法技能；提高學(xué)生解決問題的能力。4 .職業(yè)能力（1）對今后在企業(yè)中從事計(jì)算機(jī)和通信相關(guān)崗位的學(xué)生通過一段時(shí)間的企業(yè)實(shí)際工作能具有以

5、下能力：提高學(xué)生信息管理能力；具有隨企業(yè)發(fā)展不斷提高企業(yè)信息處理的能力；（2）對今后在企業(yè)中從事其他工作崗位的學(xué)生通過一段時(shí)間的企業(yè)實(shí)際工作能具有以下能力。提高學(xué)生數(shù)據(jù)計(jì)算與組織能力；具有解決簡單數(shù)據(jù)管理的能力；四、課程內(nèi)容和要求1 .課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)安排序號學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）經(jīng)夫子時(shí)1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概論內(nèi)容導(dǎo)入：由數(shù)據(jù)組織需求引入課程主要內(nèi)容：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念；算法的描述方法，算法設(shè)計(jì)的要求和算法時(shí)間效率的度量分析后續(xù)內(nèi)容：由線性數(shù)據(jù)組織需求，導(dǎo)引后續(xù)內(nèi)容（線性表）22線性表與隊(duì)列內(nèi)容導(dǎo)入：由線性數(shù)據(jù)組織需求，導(dǎo)入課程內(nèi)容8主要內(nèi)容：線性表的定義及基本操作；單鏈表、循環(huán)鏈表、雙向鏈表 的定義、邏輯結(jié)構(gòu)

6、及基本操作；棧的概念，棧的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)?存儲結(jié)構(gòu)及其基本操作；隊(duì)列的概念，隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱?儲結(jié)構(gòu)及具基本操作；棧與隊(duì)列的應(yīng)用舉例。后續(xù)內(nèi)容：由非線性數(shù)據(jù)組織需求，導(dǎo)引后續(xù)內(nèi)容（樹與二叉樹）3樹內(nèi)容導(dǎo)入：由非線性數(shù)據(jù)組織需求，導(dǎo)入課程內(nèi)容主要內(nèi)容：樹的定義和存儲結(jié)構(gòu)；二叉樹的定義、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)； 二叉樹的遍歷、線索算法；樹和二叉樹的轉(zhuǎn)換；哈夫曼樹及其應(yīng)用 后續(xù)內(nèi)容：圖64圖內(nèi)容導(dǎo)入：由圖的應(yīng)用需求，導(dǎo)入課程內(nèi)容主要內(nèi)容：圖的定義和術(shù)語；圖的存儲結(jié)構(gòu)，鄰接矩陣表示法和鄰接 表表示法；圖的遍歷操作，深度優(yōu)先搜索遍歷和廣度優(yōu)先搜索遍歷； 圖的幾個(gè)典型應(yīng)用問題，最小生成數(shù)、拓?fù)渑判蚝?/p>

7、最短路徑 后續(xù)內(nèi)容：查找65查找內(nèi)容導(dǎo)入：由查找的應(yīng)用需求，導(dǎo)入課程內(nèi)容主要內(nèi)容：靜態(tài)查找表及查找算法：順序查找、折半查找；動態(tài)查找 表及查找算法：二叉排序樹；哈希表及查找算法后續(xù)內(nèi)容：排序66排序內(nèi)容導(dǎo)入：由排序的應(yīng)用需求，導(dǎo)入課程內(nèi)容主要內(nèi)容：排序的概念，直接插入排序、希爾排序、快速排序、堆排序、歸并排序后續(xù)內(nèi)容：無42 .課程內(nèi)容要求學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)概論學(xué)時(shí)2學(xué)習(xí)目標(biāo)理解數(shù)據(jù)的含義。理解邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)、運(yùn)算集合及它們之間的 關(guān)系。掌握算法的五個(gè)特點(diǎn)。學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念；.算法的描述方法；.算法設(shè)計(jì)的要求和算法時(shí)間效率的度量分析.用示例體現(xiàn)安全的 重要

8、.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方法.演示古典加密手段 并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.ppt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.具有f學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）2線性表與隊(duì)列學(xué)時(shí)8學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握順序存儲結(jié)構(gòu)的定義及基本操作。掌握鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)的定義及基 本操作。學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議.線性表的定義及基本操作；.單鏈表、循環(huán)鏈表、雙向鏈表的定義、邏輯結(jié)構(gòu)及基本 操作；.棧的概念，棧的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)及其基本 操作；.隊(duì)列的概念，隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)及其 基本操作；棧與隊(duì)列的應(yīng)用舉例.用示例體現(xiàn)安全的 重要.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方

9、法.演示古典加密手段 并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.PPt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.具有f學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）3樹學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握二叉樹的定義及遍歷操作； 掌握哈夫曼樹及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議.樹的定義和存儲結(jié)構(gòu)；樹和二叉樹的轉(zhuǎn)換；.二叉樹的定義、性質(zhì)、存儲結(jié)構(gòu)；.二叉樹的遍歷、線索算法；.哈夫曼樹及其應(yīng)用.用示例體現(xiàn)安全的 重要.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方法.演示古典加密手段 并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.ppt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.

10、具有f學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）4圖學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握圖的定義，圖的存儲結(jié)構(gòu)，圖的遍歷操作和圖的幾個(gè)典型應(yīng)用學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議.圖的定義和術(shù)語；圖的存儲結(jié)構(gòu)，鄰接矩陣表示法和鄰 接表表示法；.圖的遍歷操作，深度優(yōu)先搜索遍歷和廣度優(yōu)先搜索遍歷； .圖的幾個(gè)典型應(yīng)用問題，最小生成數(shù)、拓?fù)渑判蚝妥疃?路徑.用示例體現(xiàn)安全的 重要.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方法.演示古典加密手段 并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.PPt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.具有f學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）5查找學(xué)時(shí)6學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握靜態(tài)查找表及查找算法：順序查找、折半查找，掌握動態(tài)

11、查找表 及查找算法：二叉排序樹，掌握哈希表及查找算法學(xué)習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議.靜態(tài)查找表及查找算法：順序查找、折半查找；.動態(tài)查找表及查找算法：二叉排序樹；.哈希表及查找算法.用示例體現(xiàn)安全的 重要.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方法.演示古典加密手段并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.ppt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.具有f學(xué)習(xí)情境（項(xiàng)目）6排序?qū)W時(shí)4學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握常用的排序算法，直接插入排序、希爾排序、快速排序、堆排序、 歸并排序?qū)W習(xí)內(nèi)容教學(xué)方法和建議.排序的概念；.快速排序.堆排序、.歸并排序；.直接插入排序；.希爾排序.用示例體現(xiàn)

12、安全的 重要.讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)保 密的方法.演示古典加密手段 并點(diǎn)評教學(xué)媒體與設(shè)備學(xué)生已有的知識、能力要求教師執(zhí)教能力的要求.PPt.投影儀.掌握簡單的編程方法.具有豐富計(jì)算機(jī)知 識.了解信息的發(fā)展.具有f五、實(shí)施建議1.學(xué)習(xí)材料選用與編寫因?yàn)閿?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及內(nèi)容很廣，所以，要選用一個(gè)完全和本課程內(nèi)容、要求一致的教材是 非常困難的。教材的使用可以按照以下步驟實(shí)施：在課程的初始展開階段，采用選擇現(xiàn)成教材加教師補(bǔ)充內(nèi)容的形式。這就要求 教師在上課過程中不斷加入自身的內(nèi)容，形成對教材的補(bǔ)充。當(dāng)進(jìn)過一到兩個(gè)學(xué)期的教學(xué)，可以采用自編校本教材進(jìn)過對校本教材不斷的充實(shí)與改進(jìn)，可以出版自己的教材。【教材、參考書】1

13、 .嚴(yán)蔚敏，吳偉民，米寧，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)題集（C語言版）.北京：清華大學(xué)出版社，2007.2 .殷人昆，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(用面向?qū)ο蠓椒ㄅcC+語言描述)(第2版).北京：清華大學(xué)出版社 ,2007.2. 教學(xué)組織與設(shè)計(jì)(1) 環(huán)節(jié)一：問題引入和解決思路在教學(xué)的第一個(gè)環(huán)節(jié)主要采用不斷對數(shù)據(jù)組織方案與需求提出問題，深入探討。這一過程主要是讓學(xué)生了解在信息組織問題所涉及的各個(gè)方面， 同時(shí)， 采用什么樣的技術(shù)解決這些 問題。(2) 環(huán)節(jié)二：算法過程在教學(xué)的第二環(huán)節(jié)中，不要學(xué)生掌握原理的證明和推導(dǎo)過程，對于數(shù)學(xué)特性，要求學(xué)生承認(rèn)并記住，不要求學(xué)生完全掌握數(shù)學(xué)的內(nèi)容。安全處理過程都是計(jì)算機(jī)內(nèi)部自動完成，所以，要想讓學(xué)生充分了解過程，必須用細(xì)致的圖示化方法表現(xiàn)出來， 讓學(xué)生對算法的內(nèi)部流程有一個(gè)清晰的認(rèn)識， 有利于學(xué)生對算法特 性的掌握。要編制或下載一些算法操作的演示程序， 將算法的實(shí)現(xiàn)過程形象化地展現(xiàn)給學(xué)生， 并讓 學(xué)生動手操作，以提高學(xué)生的算法功效的理解。(3) 環(huán)節(jié)三：技術(shù)應(yīng)用可以借助一些輔助材料開看書自