《數(shù)據(jù)結構與算法》教學大綱

《數(shù)據(jù)結構與算法》教學大綱

課程編號：13180002

英文名稱：DataStructureandAlgorithm

學分：3+1

學時：總學時80學時，其中理論48學時，實踐32學時

先修課程：程序設計與算法語言

課程類別：專業(yè)基礎課（必修）

授課對象：應用統(tǒng)計學專業(yè)

教學單位：機械與電氣工程學院

修讀學期：第3學期

一'課程描述和目標

本課程是應用統(tǒng)計學專業(yè)的專業(yè)基礎課。本課程是一門實踐性很強的課程，既要掌握理

論知識，又要進行算法設計與實現(xiàn)，還要上機調(diào)試運行。通過本課程的學習，使學生具備較

扎實的軟件技術知識和技能;使學生初步具備從現(xiàn)實問題到計算機中數(shù)據(jù)組織和處理的轉(zhuǎn)換,

進而解決問題的能力；培養(yǎng)學生分析和解決較綜合的問題、算法設計和調(diào)試、實踐動手的能

力，為學生分析及解決問題的能力奠定基礎。

通過學習本課程，擬達到以下課程目標：

課程目標1：掌握線性結構、樹結構和圖結構等常用的數(shù)據(jù)結構的邏輯結構、存儲結構

與一些基于這兩種結構的算法，掌握查找、排序的一些基本算法，初步具備算法評價的能力.

課程目標2：基本能根據(jù)具體問題選擇合適的數(shù)據(jù)邏輯結構和存儲結構，能初步運用數(shù)

據(jù)結構和其他知識解決具體問題，具有基本的算法設計能力和程序調(diào)試能力。

課程目標3：養(yǎng)成認真細致、實事求是的工作作風，形成理論聯(lián)系實際、自主學習、團

隊合作的良好習慣。

二、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系

畢業(yè)要求指標點課程目標權重

1-2.系統(tǒng)學習計算機基礎、程序設計與算法、數(shù)據(jù)結構與課程目標10.5

算法、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等計算機課程。課程目標20.5

5-1.能夠應用現(xiàn)代信息技術，特別是計算機高級編程技術

課程目標21

和軟件實現(xiàn)對復雜數(shù)據(jù)的有效計算。

7-2.打好堅實的數(shù)學和計算機基礎，適應信息化時代知識

課程目標11

更新迅速的特點，實現(xiàn)專業(yè)技能的可持續(xù)發(fā)展。

11-2.系統(tǒng)學習數(shù)據(jù)結構與算法、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等課程，課程目標10.5

具備良好的數(shù)據(jù)管理能力。課程目標20.5

12-1.借助專業(yè)基礎課、專業(yè)課中有關的自主學習內(nèi)容，培

課程目標31

養(yǎng)學生的終身學習能力。

三'教學內(nèi)容'基本要求與學時分配

教學

序號教學內(nèi)容基本要求學時對應課程目標

方式

緒論：理解數(shù)據(jù)結構、邏輯結

?基本概念與術語；

構、存儲結構、算法等基礎

I?算法的概念及其分析4講授式課程目標1

知識；能初步理解算法分析

方法。

方法。

線性表：理解線性表、順序表和

鏈表的概念及結構特征等講授式

?線性表的基礎知識；

知識；理解順序表和單鏈表啟發(fā)式課程目標1、2、

2?順序表；6

的基本操作及其算法；能基討論式3

?鏈表。

本應用線性表求解具體問練習式

題。

理解棧/隊列的概念和

結構特點；理解棧/隊列的在講授式

棧與隊列：

順序/鏈式存儲結構下的基啟發(fā)式課程目標1、2、

3?棧；6

本操作方法及算法；能基本討論式3

?隊列。

應用棧/隊列結構求解具體練習式

問題。

串、數(shù)組與廣義表理解串、數(shù)組和廣義表

?串；的概念與術語；理解數(shù)組元

4?數(shù)組；素存儲地址的計算方法；理2講授式課程目標1

?廣義表。解求廣義表的表頭、表尾、

長度和深度的方法。

樹結構：理解樹的基的概念與

?樹的基本概念與術術語；理解二叉樹的概念及

語；基礎知識；理解二叉樹的遍講授式

?二叉樹的概念、性質(zhì)、歷方法和算法；能初步應用啟發(fā)式課程目標1、2^

58

存儲結構、遍歷：二叉樹的遍歷算法；理解討論式3

?哈夫曼樹和哈夫曼編樹、森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換方練習式

碼；法；理解哈夫曼樹和哈夫曼

?樹、森林與二叉樹的編碼的構造方法；對構造哈

教學

序號教學內(nèi)容基本要求學時對應課程目標

方式

轉(zhuǎn)換。夫曼樹和哈夫曼編碼的算

法有所認知。

圖結構：理解圖的基本概念與

?圖的基本概念與術術語；理解圖的鄰接矩陣與

語；鄰接表；能基本應用圖的遍講授式

?圖的存儲結構；歷算法求解具體問題；理解啟發(fā)式課程目標1、2^

68

?圖的遍歷；最小生成樹的方法和算法；討論式3

?最小生成樹；理解求解最短路徑和拓撲練習式

?最短路徑；排序的方法：對最短路徑算

?拓撲排序。法有所認知。

理解查找的有關概念

查找：

及性能分析方法；理解各種

?查找基礎知識；講授式

查找的基礎知識和相關算

?順序查找；啟發(fā)式課程目標1、2、

7法的方法；理解順序查找、8

?二分查找；討論式3

二分查找、二叉排序樹和哈

?二叉排序樹；練習式

希查找的算法；能簡單分析

?哈希查找。

各種查找算法的性能。

理解排序的概念、分

排序：

類、穩(wěn)定性等知識；理解插

?排序基礎知識；

入排序、冒泡排序、選擇排

?插入排序；

序、快速排序等排序的方法

?冒泡排序；講授式課程目標1、2、

8和算法；理解堆排序、歸并6

?選擇排序；練習式3

排序等排序的方法；對堆排

?快速排序；

序、歸并排序等排序的算法

?堆排序；

有所認知；能簡單分析排序

?歸并排序。

算法的時間/空間復雜度。

合計48

序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學時類型對應課程目標

實驗內(nèi)容：

(1)單鏈表的實現(xiàn)；

課程目標1、2、

1大整數(shù)加法(2)采用鏈表實現(xiàn)大整數(shù)8驗證

3

加法。

實驗要求：必修。

序號實驗項目實驗內(nèi)容與要求學時類型對應課程目標

實驗內(nèi)容：

(1)順序棧的實現(xiàn)；課程目標1、2、

2棧序列匹配8驗證

(2)棧序列匹配算法實現(xiàn)。3

實驗要求：必修。

實驗內(nèi)容：

(1)二叉排序樹的建立；

課程目標1、2、

3二叉排序樹(2)二叉排序樹的查找；8驗證

3

(3)二叉排序樹的遍歷。

實驗要求：必修。

實驗內(nèi)容：

(1)建立圖的存儲結構；課程目標1、2、

4最小生成樹8驗證

(2)最小生成樹算法實現(xiàn)。3

實驗要求：必修。

合計32

注：實驗要求包括必修、選修；實驗類型包括演示、驗證、綜合、設計等。

四、課程教學方法

線上教學與線下教學相結合；采用講授式、啟發(fā)式、練習式和討論式等教學方式。

五'學業(yè)評價和課程考核

總評成績=平時成績X40%+期末成績X60%

其中，平時成績包括出勤、作業(yè)(含書面作業(yè)與在線作業(yè))、平時表現(xiàn)、期中考試、

實驗成績等部分；期末考試采用閉卷筆試形式。

考核建議

考核/評價細則對應課程目標

依據(jù)分值

作業(yè)10%根據(jù)書面作業(yè)和在線作業(yè)等完成情況確定。

平時

平時20%根據(jù)課前學習、課堂表現(xiàn)、學習態(tài)度等情況確定。課程目標1、2、

40%表現(xiàn)

成績3