《数据结构与算法设计实验》课程教学大纲.docx

数据结构与算法设计实验教学大纲一、课程基本信息课程中文名称数据结构与算法设计实验课程英文名称Experiments of the Data Structure and Algorithm Design课程编号S33221602课程模块口思想政治理论课口通识教育课口专业基础课 J专业课课程性质口必修J限选口专业任选口任选总学时32讲授学时0实验（专题辅导） 学时32总学分1开课单位电子与信息工程 学院开课系（室）通信工程系授课对象通信工程专业本科生适用专业通信工程专业二、课程简介和教学目标1.课程简介（300-500字）数据结构与算法设计实验是通信工程专业实践教学环节中的教学实验课程之一。该 课程主要从数据之间的逻辑结构、存储结构和相应结构上的常用数据操作，以及相应的算法 设计四个方面分析数据在计算机系统中的存贮结构、访问策略及算法设计等内容。通过课程 实验与实践训练，学生能够明确数据、数据结构、算法与算法分析的基本概念，充分体会数 据结构及其运算在计算机领域中的重要性；能够熟练的掌握数据的几种基本逻辑结构、物理 表示、运算及其实现、算法设计方法，学会分析和比较算法的性能，提高运用数据结构解决 实际问题的能力，为后续的课程的学习奠定基础，提高解决通信工程领域复杂工程问题的能 力。2.教学目标教学目标1 ：学生能够掌握数据、数据结构、算法与算法分析的基本概念，充分体会数 据结构及其运算在计算机领域中的重要性；掌握数据的几种基本逻辑结构、物理表示、运算 及其实现方法；能够运用数据结构和相关专业知识理解与表述计算机领域的复杂工程问题。教学目标2 ：掌握几种基本逻辑结构的数学模型、抽象数据类型表达、算法描述方法； 通过简单有效的算法分析，学会分析和比较算法的性能、理解算法分析的含义、掌握算法分 析的基本方法；能够运用数据结构知识对实际问题进行数学建模和求解，并验证其正确性和 有效性。掌握数据结构、算法设计的基本原理和方法后，培养学生依据实际问题的逻辑结构 选择合适的存储结构的能力。教学目标3 （课程思政）：通过不同逻辑结构具体实例的训练及实践，提高学生对复杂 问题的沟通能力、合作能力、算法设计能力、算法分析能力，并选择和使用合适的开发工具 加以实现及分析。为今后从事通信工程研究和实际应用工作打下坚实的理论与实践基础。通 过本课程的理论实践，以及对于算法分析及设计思想的训练，进一步完善学生的人格、树立 学生正确的人生观、世界观和价值观。3.教学目标与毕业要求指标点的支撑关系教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标1指标点L1具有电路、电子技术、计算机技术、信号与系统等工程基础知识，用 于通信工程领域电子通信及网络系统方案和模型的推理和验证；指标点L2具有数学、数理、自然科学、工程科学的基础知识，能将其应用于通 信工程领域复杂工程问题的建模、计算和推演。教学目标2指标点2.1掌握通信工程领域复杂工程问题分析的基本方法，应用数学、自然科 学和工程科学的基本原理，能够识别和判断复杂通信工程问题的问题关键环节， 并获得有效结论；指标点3.1掌握通信工程领域工程设计和产品开发全周期，能够较好地利用通信 工程领域中的专业知识，针对工程中所给定的需求，全流程地进行通信工程的基 本设计、并实践通信工程的各种开发方法和技术；教学目标3指标点5.1针对复杂工程问题，较全面了解现有技术和资源，以及现代工程工具 和信息技术工具，能够准确理解和把握现代工程工具和信息技术工具的使用方法 和局限性；三、实验教学表1实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1单链表的操作（4）（1）创建一个单链 表，实现插入、删除、 查找等基本操作； （2）实现查找单链 表中最大的数据元验证+设计 性教学目标1教学目标3序号实验项目名称(学时)实验内容实验类型支撑教学目标其他素，并删除对应的节 点。(3)实现将用户输 入的一组数据保存 在单链表中,并进行 升序或降序的排序。2二叉树的操作及应用(6)(1)建立一棵含有n 个结点的二叉树，采 用二叉链表存储； (2)输出前序、中序 和后序遍历该二叉 树的遍历结果。验证+设计 性教学目标2教学目标33哈夫曼树的构建及图像 的压缩编码应用(6)(1)理解并掌握哈 夫曼树的构建及编 码原理；(2)掌握哈夫曼树 的构建及图像的压 缩编码算法的设计 和实现；体会图像无损 压缩原理及比较不 同图像的实际压缩 比。验证+设计 性教学目标2教学目标34图的操作及应用(6)(1)理解并掌握图 的主要存储结构和 图的基本运算的算 法设计；(2)理解并掌握求 带权连通图中最小 生成树的过程和相 关算法的设计实现。验证+设计性教学目标2教学目标35常用查找算法的实现 (4)(1)掌握折半查找 过程；(2)折半查找算法验证+设计 性教学目标2教学目标3序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他的设计和实现；（3）能够选择和使 用合适的信息检索 工具获取信息。6常用排序算法的实现（6）（1）掌握各种内排 序算法的设计；（2）掌握各种内排 序算法的设计和实 现（任意实现3种内 排序算法）；（3）对常用内排序 算法进行比较，分析 其性能优劣C验证+设计 性教学目标2教学目标3四、考核与成绩评定方法表2实验报告评分标准表分值 指标、100-90 分89-70 分69-60 分59-0 分报告完成进度 （权重0.2）按时完成基本按时完成延时完成补交或不交基本概念掌握 （权重0.3）90%以上概念清晰80%以上概念清晰70%以上概念清晰50%以下概念清晰解决问题的方 案的正确性 （M0.5）方案能解决90% 以上的问题方案能够解决 80%以上的主要问 题方案能够解决 70%以上的主要问 题不能制定方案，实 验结果50%以上 不正确。*课程总成绩评定方式：按优秀、良好、中等、及格、不及格五档进行成绩评定。五、建议教材及相关教学资源1李春葆等.数据结构教程（第5版）M.清华大学出版社出版，2017年出版2李春葆等.数据结构教程（第5版）学习指导M.清华大学出版社出版，2017年出版3严蔚敏等.数据结构（C语言版）M.清华大学出版社，2007年出版