2025年《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程標準3VIP

2/2《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程標準課程名稱：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程代碼：3250844適用專業(yè)：軟件技術(shù)（企業(yè)信息化管理方向）課程性質(zhì)：專業(yè)必修課學(xué)時：36學(xué)時（理論：18實踐：18）學(xué)分：2學(xué)分一、課程概述（一）課程的地位和作用《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》是軟件技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)必修課，課程在企業(yè)信息化管理方向EBC客戶化開發(fā)課程中起著非常重要的作用。在EBC客戶化開發(fā)程序設(shè)計中，一個好的程序無非是選擇一個合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和好的算法，而好的算法的選擇很大程度上取決于描述實際問題的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的選取。學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，將是進一步提高學(xué)生EBC客戶化開發(fā)的關(guān)鍵之一。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用水平是區(qū)分軟件開發(fā)、設(shè)計人員水平高低的重要標志之一，缺乏數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的深厚功底，很難設(shè)計出高水平的具有專業(yè)水準的應(yīng)用程序。本課程的改革理念是，堅持工程化、實用化教學(xué)，密切適應(yīng)企業(yè)EBC客戶化開發(fā)發(fā)展趨勢，堅持學(xué)以致用；解決抽象理論與實踐相脫節(jié)現(xiàn)象，讓絕大多數(shù)學(xué)生在有限的時間內(nèi)迅速掌握課程的基本理論知識，并把理論知識應(yīng)用到EBC客戶化開發(fā)的實際工作中。（二）課程設(shè)計思路課程資源建設(shè)遵循三個原則、一個過程、四個應(yīng)用層次。課程內(nèi)容的選取遵循科學(xué)性原則，課程內(nèi)容的選取依據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在學(xué)科體系的理論體系，結(jié)合其在實際開發(fā)中的使用頻度及難易程度，選取適合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容；課程內(nèi)容的組織遵循情境性原則，所有模塊的內(nèi)容按一個過程進行組織。課程內(nèi)容置于由實踐情境建構(gòu)的以軟件開發(fā)過程主要邏輯為主線的行動體系之中，采用打碎、集成的思想，將學(xué)科體系中所涉及的概念、方法、原理打碎，然后按照軟件開發(fā)過程邏輯重新集成。二、培養(yǎng)目標（一）總體目標《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程以培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)抽像能力和復(fù)雜程序設(shè)計的能力為總目標。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以學(xué)會分析研究計算機加工數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，以便為應(yīng)用涉及的數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)?shù)倪壿嫿Y(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及其相應(yīng)的運算，并初步掌握算法的時間分析和空間分析技術(shù)；另一方面，本課程的學(xué)習(xí)過程也是EBC客戶化開發(fā)工程化能力培養(yǎng)的過程，要求學(xué)生按軟件開發(fā)過程分析問題，設(shè)計算法，并編寫結(jié)構(gòu)清楚、正確易讀，符合軟件工程規(guī)范的程序。（二）具體目標1.知識目標（1）理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義、特點和在程序設(shè)計中的作用。（2）學(xué)習(xí)數(shù)組、鏈表、棧、隊列等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的存儲和操作。（3）學(xué)習(xí)如何在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中進行插入、刪除、查找和遍歷等操作。（4）能夠根據(jù)問題需求選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并設(shè)計解決方案。（5）掌握散列結(jié)構(gòu)、搜索樹等高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的原理和在實際中的應(yīng)用。（6）提升使用多種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決復(fù)雜問題的能力，優(yōu)化軟件性能。2.能力目標（1）具備EBC客戶化開發(fā)設(shè)計方法和技巧，養(yǎng)成良好的程序設(shè)計風(fēng)格。（2）基本具備使用面向?qū)ο笏枷脒M行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法設(shè)計的能力。（3）基本具備選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法進行問題求解，開發(fā)高質(zhì)量EBC軟件的能力。3.素質(zhì)目標（1）按時、按質(zhì)的軟件交付觀念。（2）思維清晰、過程嚴謹、耐心細致編程習(xí)慣。（3）自主、開放的學(xué)習(xí)能力。（4）良好的自我表現(xiàn)、與人溝通能力。三、教學(xué)內(nèi)容（1）課程內(nèi)容選擇依據(jù)針對每種常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以項目為載體，以軟件開發(fā)過程為主線，按照問題提出→需求分析（分析邏輯結(jié)構(gòu)和算法）→軟件設(shè)計（設(shè)計存儲結(jié)構(gòu)和算法）→代碼實現(xiàn)（代碼實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法）→代碼測試這樣一個過程組織教學(xué)內(nèi)容。（2）課程內(nèi)容的標準本課程的知識與技能要求分為知道、理解、掌握、學(xué)會四個層次。這四個層次的一般涵義表述如下：熟悉——是指知道基本理論、基本概念和基本方法。理解——是指在熟悉本課程涉及到的主要結(jié)構(gòu)類型和算法的基礎(chǔ)上進一步明白其因果關(guān)系。掌握——是指運用已理解的概念和算法解決實際問題的一般方法。學(xué)會——是指能模仿或在教師指導(dǎo)下獨立地完成較復(fù)雜程序設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容和要求表中的“√”號表示教學(xué)知識和技能的教學(xué)要求層次。注：其中知道和理解為知識要求的水平，掌握和學(xué)會是在理解知識的基礎(chǔ)上達到的技能水平。任務(wù)學(xué)習(xí)任務(wù)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)要求建議學(xué)時熟悉理解掌握學(xué)會任務(wù)一了解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念和術(shù)語2.抽象數(shù)據(jù)類型的表示與實現(xiàn)3.算法和算法分析⑴算法⑵算法設(shè)計的要求⑶算法效率的度量⑷算法存儲空間的度量√√√√√√2任務(wù)二解決線性表的編程問題1.組件圖的定義、構(gòu)成及其關(guān)系2.線性表的順序存儲和實現(xiàn)3.線性表的鏈式存儲和實現(xiàn)⑴線性鏈表⑵循環(huán)鏈表⑶雙向鏈表4.一元多項式的表示及相加√√√√√√4任務(wù)三解決堆棧的編程問題1堆棧的類型定義2.堆棧的表示和實現(xiàn)⑴順序棧⑵鏈棧3.棧與遞歸的實現(xiàn)√√√√2任務(wù)四解決隊列編程問題1.隊列的類型定義2.隊列的表示和實現(xiàn)⑴順序隊列⑵循環(huán)隊列⑶鏈隊列√√√√2任務(wù)五解決串的編程問題1.串的類型定義2.串的表示和實現(xiàn)3.串的模式匹配算法√√√2任務(wù)六解決數(shù)組的編程問題1.數(shù)組的類型定義2.數(shù)組的順序存儲和實現(xiàn)3.矩陣的表示和實現(xiàn)⑴特殊矩陣的壓縮存儲⑵稀疏矩陣的壓縮存儲4.廣義表√√√√√2任務(wù)七解決樹的編程問題1.樹的定義和基本術(shù)語2.二叉樹的定義、性質(zhì)3.二叉樹的表示和實現(xiàn)4.遍歷二叉樹和線索二叉樹⑴遍歷二叉樹⑵線索二叉樹5.樹和森林⑴樹的表示和實現(xiàn)⑵森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換⑶樹和森林的遍歷6.哈夫曼樹及其應(yīng)用⑴最優(yōu)二叉樹（哈夫曼樹）⑵哈夫曼編碼√√√√√√√√√√√6任務(wù)八解決圖的編程問題1.圖的定義和術(shù)語2.圖的存儲結(jié)構(gòu)⑴數(shù)組表示法⑵鄰接表⑶十字鏈表3.圖的遍歷⑴深度優(yōu)先搜索⑵廣度優(yōu)先搜索4.有向無環(huán)圖及其應(yīng)用⑴拓樸排序⑵最小生成樹⑶拓撲排序√√√√√√√√√6任務(wù)九實現(xiàn)排序算法1.排序的概念及分類2.插入排序⑴直接插入排序⑵希爾排序3.選擇排序⑴簡單選擇排序⑵堆排序4.交換排序⑴冒泡排序⑵快速排序5.歸并排序6.基數(shù)排序√√√√√√√√√4任務(wù)十執(zhí)行查詢算法1.查找的基本概念2.靜態(tài)查找表⑴順序表的查找⑵有序表的查找⑶靜態(tài)樹的查找⑷索引順序表的查找3.動態(tài)查找表⑴二叉排序樹和平衡二叉樹⑵B_樹和B+樹4.哈希表⑴哈希表的概念⑵哈希函數(shù)的構(gòu)造方法⑶處理沖突的方法⑷哈希表的查找及其分析√√√√√√√√√√√6合計36四、課程實施建議（一）教材的選用及編寫建議①本課程實踐性較強，為了實現(xiàn)教、學(xué)、做一體化的教學(xué)目標，在講義或教材的編寫上要首先突出項目實施的方法和步驟，按照軟件開發(fā)過程基本流程組織教材內(nèi)容。②必要的基本概念貫穿在教師和學(xué)生共同分析程序功能的過程中，內(nèi)容循序漸進，程序從簡單到復(fù)雜，學(xué)生從實踐到理論，再到實踐不斷循環(huán)，使學(xué)生對技術(shù)的應(yīng)用能力不斷提升。③有關(guān)專業(yè)本身發(fā)展的歷史、本課程知識的延伸以及在完成項目過程中對其它課程知識和技術(shù)的應(yīng)用，作為輔助閱讀內(nèi)容體現(xiàn)在教材中。④提供可查閱的資料，并且指明出處，體現(xiàn)教學(xué)載體的實際應(yīng)用。⑤預(yù)測學(xué)生完成實做的過程中容易出現(xiàn)的錯誤，在講義或教材中必須予以特別強調(diào)，說明區(qū)別并介紹避免錯誤的方法。（二）教學(xué)參考資料推薦建議①充分利用EBC專業(yè)實訓(xùn)室的實訓(xùn)設(shè)備，結(jié)合實際應(yīng)用中的具體程序，設(shè)計開發(fā)教學(xué)項目，配置投屏及學(xué)生互動教學(xué)軟件作為教學(xué)實施的主要場景。②結(jié)合本課程的教學(xué)目標，借鑒和使用國家級精品課程的有關(guān)課件、錄像等網(wǎng)上教學(xué)資源。（三）主要教學(xué)方法建議①主要采用“工學(xué)結(jié)合，項目載體、任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)模式。②通過與企業(yè)深度合作引入企業(yè)真實項目，課程教師對企業(yè)項目進行轉(zhuǎn)換與提煉，設(shè)計開發(fā)教學(xué)項目為載體。③以基于工作過程的典型工作任務(wù)為主線，解構(gòu)和重構(gòu)課程知識結(jié)構(gòu)。④通過對具體項目的任務(wù)分析，引入課程知識，以任務(wù)驅(qū)動的方式推動課程進程。⑤教學(xué)內(nèi)容采用項目制任務(wù)式模式，利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生自覺自主學(xué)習(xí)、引導(dǎo)學(xué)生獨立思考、提升學(xué)生分析問題和解決問