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1、福州理工學(xué)院教案課程名稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)系教（部）信息工程系研室計(jì)算機(jī)授課教師黃取治職稱講師1附件 2：教 案（首頁(yè)）課程名稱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)學(xué)分總計(jì) ： 學(xué)時(shí)講授： 學(xué)時(shí) 上機(jī)： 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn)： 學(xué)時(shí) 其它： 學(xué)時(shí)類別 （請(qǐng)打）公共課 公共選修課 專業(yè)基礎(chǔ)課專業(yè)必修課專業(yè)方向選修 課實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課（僅限本科）公共課 公共選修課 專業(yè)基礎(chǔ)課 專業(yè)必修課 專業(yè)選修課 實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課 （僅限高職）授課對(duì)象 （請(qǐng)打）本科 高職 其他使用教材 參考資料（注明書名、主編、出版社、出版時(shí)間）教學(xué)方法教學(xué)手段考核方式學(xué)生創(chuàng)新 精神與實(shí) 踐能力的 培養(yǎng)方法3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì) 課程教案(續(xù)頁(yè))授課時(shí)間第 1

2、 周授課方式 (請(qǐng)打)講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目(章節(jié)或單位課時(shí)) ： 第一章 緒論教學(xué)目的與要求(分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次) ：1.了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性和課程的基本要求，以及本課程涵蓋的內(nèi)容；2. 掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念；3. 理解算法描述和簡(jiǎn)單的算法分析。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：1. 重點(diǎn)是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念2. 難點(diǎn)是時(shí)間復(fù)雜度分析教 學(xué) 內(nèi) 容備注1. 從后序課(數(shù)據(jù)庫(kù)、操作系統(tǒng)、編譯原理、人工智能)的需要和考研兩方面 介紹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的重要性。2. 通過(guò)三個(gè)例子講解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)研究的內(nèi)容。3. 介紹基本概念：數(shù)據(jù)的三個(gè)層次，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的三個(gè)要素，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的分類， 四種存

3、儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，抽象數(shù)據(jù)類型，算法，算法的五個(gè)特性，對(duì)算法設(shè)計(jì)的要求，算法 描述和算法分析，時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。4. 從 “百錢買百雞 ”(“一百元錢買一百支筆 ”)的算法例子說(shuō)明選擇算法的重要性： 方案 1 ：for( i = 0; i < =100; i+)for( j = 0; j < =100; j+)for( k= 0; k< =100; k+)if(i+j+k=100 &&3*i+2*j+0.5*k=100)printf( “ i=%，dj=%d ， k=%d” ,i,j,k)方案 2：for( i = 0; i < =20; i+)for( j

4、 = 0; j < =34-i; j+)if(3*i+2*j+(100-i-j) *0.5=100)printf( “ i=%d,j=%d,k=%d ” ,i-,ij-,j )1; 00方案 1 內(nèi)層循環(huán)超過(guò) 100 萬(wàn)次，在某機(jī)器上運(yùn)行了 50 分鐘；方案 2 的 if 語(yǔ)句 執(zhí)行 525 次，運(yùn)行了 2 秒鐘，相差 1500 倍。5. 算法分析舉例( 1)常量階： 時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)+x;s=0;語(yǔ)句頻度 為 1， 時(shí)間復(fù)雜度為 O(1)。5for(j=1;j<=10000;+j)+x; s+=x; 語(yǔ)句頻度為 10000，時(shí)間復(fù)雜度為 O(1) 。( 2)對(duì)數(shù)階： 時(shí)間復(fù)

5、雜度為 O(logn)s=0; for(j=1; j<=n; j*=2)s+;語(yǔ)句頻度為 logn ，所以時(shí)間復(fù)雜度為 O(logn) 。( 3)線性階： 時(shí)間復(fù)雜度為 O(logn)S=0;for (j=1;j<=n;+j)s+;語(yǔ)句頻度為 n，所以時(shí)間復(fù)雜度為 O(n) 。( 4)時(shí)間復(fù)雜度為 O(nlogn)s=0;for(j=1;j<=n;j*=2)for(k=1;k<=n;+k)s+;時(shí)間復(fù)雜度為 O(nlogn)( 5)平方階： 時(shí)間復(fù)雜度為 O(logn)s=0;for (j=1;j<=n;+j)for (k=1;k<=n;+k)s+;語(yǔ)句頻度

6、為 n2，所以時(shí)間復(fù)雜度為 O(n 2)。s=0;for (j=1; j<=n; j+)for (k=1;k<=j;+k)s+;語(yǔ)句頻度為 n(n+1)/2 ，所以時(shí)間復(fù)雜度仍為 O(n 2)。( 6)立方階： 時(shí)間復(fù)雜度為 O( n3) 例：矩陣乘法： n x nfor( i = 0; i < n; i+)/(n+1)for( j = 0; j < n; j+)/n(n+1) cij = 0 ； /n2 for( k= 0; k< n; j+) / n2 (n+1)cij = cij+aik* bkj;/ n3說(shuō)明：各語(yǔ)句行后的數(shù)字是該語(yǔ)句重復(fù)執(zhí)行的次數(shù) ; 本

7、算法時(shí)間復(fù)雜度為 O （n3）6. 空間復(fù)雜度 算法原地（就地）工作： 若所用額外存儲(chǔ)空間相對(duì)于輸入數(shù)據(jù)量來(lái)說(shuō)是常數(shù)， 則稱此算法為原地 （就地） 工作。7數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì) 課程教案（續(xù)頁(yè)）復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：41授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué)

8、 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次）

9、：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（分了解、熟悉、掌握三個(gè)層次） ：教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：教 學(xué) 內(nèi) 容備注復(fù)習(xí)思考題：推薦閱讀書目：授課時(shí)間第周授課方式 （請(qǐng)打）講授 上機(jī) 實(shí)驗(yàn) / 訓(xùn) 其它課時(shí) 安排授課題目（章節(jié)或單位課時(shí)） ：教學(xué)目的與要求（